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环丙烯类(Cyclopropenes,CPs)乙烯效应抑制剂是一类新型乙烯效应抑制剂,这类化合物可以竞争性结合乙烯受体蛋白,从而有效地控制乙烯的生理效应,达到延缓采后果蔬成熟与衰老的目的,在果蔬贮藏保鲜方面具有潜在的应用价值。本研究以青熟期香蕉(Musa sapientum L.)和草莓(Fragaria ananassa)为试材,以1-甲基环丙烯(1-Methylecyclopropene,1-MCP)作为参照,未处理作为对照,在常温(20±2℃)且相对湿度85%-95%的环境下,分别研究了0.4μl1-1、0.8μl1-1和1.2μl1-11-戊基环丙烯(1-Pentylcyclopropene,1-PentCP)和1-辛基环丙烯(1-Octylcyclopropene,1-OCP)对跃变型果实和非跃变型果实采后生理品质,以及乙烯生物合成基因和受体基因表达的影响,进一步探讨了CPs乙烯效应抑制剂对乙烯效应的抑制机理,为1,PentCP和1-OCP的推广使用提供理论和实践依据。主要研究结果如下:1.本研究对青熟期香蕉果实生理及品质的试验结果表明,1-MCP、1-PentCP和1-OCP延缓跃变型果实香蕉成熟和衰老的最佳处理浓度分别为1.2μl1-1、1.2μl1-1和0.8μl1-1。与对照组相比,1.2μl1-11-MCP、1.2μl1-11.PentCP和0.8μl1-11-OCP处理后香蕉果实的呼吸跃变高峰和乙烯跃变高峰均推迟了10d,果实硬度分别提高了52%、45%和49%,三种处理均在一定程度上延缓了果实的转黄,抑制了果实中可溶性糖和可滴定酸含量的上升,减缓了果实中淀粉含量的下降,且差异均达到显著水平(p<0.05)。但是,1.2μl1-11-PentCP对香蕉果实的保鲜效果不如1.2μl1-11-MCP,而0.8μl1-11-OCP与1.2μl1-11-MCP的保鲜效果无显著差异(p>0.05)。2.本研究对青熟期香蕉果实乙烯生物合成基因和受体基因表达的研究结果表明,与对照组相比,1.2μl1-11-MCP、1.2μl1-11-PentCP和0.8μl1-11-OCP处理均显著地抑制了香蕉果实MaACS1、MaAC01、MaERS1、MaETR1基因的相对表达水平(p<0.05),最高表达量出现的时间均延迟了10d,对乙烯生物合成基因和受体基因表达水平的抑制效果排序为:1.2μl1-11-MCP>0.8μl1-11-OCP>1.2μl1-11-PentCP,以上结果与对呼吸速率和乙烯释放量的研究结果一致。此外,上述试验结果进一步验证了CPs乙烯效应抑制剂是通过竞争性结合乙烯受体蛋白而抑制乙烯生理作用的发挥。3.本研究对青熟期草莓果实生理及品质的试验结果表明,在三种测试浓度中,1-MCP、1-PentCP和1-OCP处理的最佳浓度均为0.4μl1-1,可见,低浓度的CPs乙烯效应抑制剂有利于延缓非跃变型果实的成熟进程。与对照组相比,0.4μl1-11-PentCP和0.4μl1-11-OCP处理对草莓果实的呼吸强度基本没有抑制作用,而0.4μl1-11-MCP处理也仅有微弱的抑制作用。在延缓草莓果实软化方面,0.4μl1-11-MCP、1-PentCP和1-OCP在贮藏前期(0-4d)的效果较好,在贮藏期第4d时,草莓果实硬度与对照组相比分别提高了11.4%、5.7%和10.9%,但是随着贮藏时间的延长,三种处理延缓草莓果实软化的效果越来越差,甚至促进了果实的软化进程。此外,0.4μl1-11-MCP、1-PentCP和1-OCP能较好地抑制草莓果实中多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)和脂氧合酶(Lipoxidase, LOX)的活性,减缓果实中可溶性固形物、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)和超氧阴离子含量的增加,是延缓草莓果实成熟的理想浓度。4.与跃变型果实相比,非跃变型果实没有系统Ⅱ乙烯生成,且在果实的成熟过程中产生的乙烯量远远少于跃变型果实。因此,目前还没有明确的研究结果证实非跃变型果实的成熟与乙烯效应有关。本研究对青熟期草莓果实乙烯生物合成基因和受体基因表达的研究结果表明,与对照组相比,0.4μl1-11-MCP能明显抑制整个贮藏期间草莓果实乙烯生物合成基因FaACS1和FaACO1的表达水平(p<0.05),而0.4μl1-11-PentCP和0.4μl1-11-OCP也具有一定的抑制效果,但抑制效果却不如0.4μl1-11-MCP.0.4μl1-11-MCP和0.4μl1-11-OCP对整个贮藏期间草莓乙烯受体基因FaERS1和FaETR1表达量的抑制作用较好,而0.4μl1-11-PentCP在草莓果实贮藏后期却增强了FaERS1和FaETR1基因的表达量,这可能是由于在贮藏后期0.4μl1-11-PentCP对草莓乙烯受体基因的抑制作用被解除。因此,我们推测CPs乙烯效应抑制剂对跃变型果实和非跃变型果实中乙烯生理作用的抑制机制可能并不完全一致,有可能CPs乙烯效应抑制剂在非跃变型果实中不与乙烯受体蛋白结合,而是通过其他方式来抑制乙烯生理作用的发挥。综合以上研究结果,我们认为1-PentCP和1-OCP有利于采后果蔬贮藏期品质的保持,在园艺商业上具有潜在的应用价值,并为更加深入研究CPs乙烯效应抑制剂抑制乙烯效应的机制,以及对非跃变型果实的保鲜效果提供了一种新的选择。