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文檔簡介

1-MCP與MeJA:開啟哈密瓜采后品質(zhì)保鮮與機(jī)理探索之旅一、引言1.1研究背景哈密瓜,作為甜瓜的一種而自成一系,其真正出名是在清康熙年間,由康熙大帝親自命名。它是新疆極具代表性的特色水果,憑借著清甜脆爽的口感、馥郁迷人的香氣以及豐富多樣的營養(yǎng)成分,深受廣大消費(fèi)者的喜愛,在國內(nèi)外市場(chǎng)上都占據(jù)著重要地位。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,新疆哈密瓜總種植面積穩(wěn)定在20萬畝左右,每年有30多萬噸優(yōu)質(zhì)哈密瓜暢銷全國各地及東南亞市場(chǎng),年產(chǎn)值超過8億元,使60萬農(nóng)牧民從中受益,且其品牌價(jià)值已達(dá)到31.98億元,較上年度增值2.48億元,增值率為8.41%。然而,哈密瓜屬于典型的呼吸躍變型果實(shí),采收期又多集中于高溫炎熱的季節(jié),這就導(dǎo)致其生理代謝極為旺盛。在采后貯藏和運(yùn)輸過程中,哈密瓜極易發(fā)生后熟衰老、品質(zhì)劣變以及腐爛變質(zhì)等問題。研究表明,造成哈密瓜采后貯藏期間腐爛的主要病原菌包括鐮刀菌、鏈格孢菌、青霉菌和葡萄球菌等,在冷藏運(yùn)輸和貯藏過程中,青霉菌和鐮刀菌是導(dǎo)致其變質(zhì)的優(yōu)勢(shì)病原菌。這些問題不僅極大地限制了哈密瓜的貯藏期和貨架壽命,還嚴(yán)重影響了其市場(chǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,阻礙了新疆特色瓜果產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為了解決哈密瓜采后保鮮的難題,眾多科研人員和從業(yè)者進(jìn)行了大量的研究與實(shí)踐,探索出了一系列物理、化學(xué)和生物保鮮方法。物理保鮮方法如低溫貯藏、氣調(diào)貯藏等,雖然在一定程度上能夠延緩果實(shí)的衰老和變質(zhì),但存在設(shè)備成本高、操作復(fù)雜等問題;化學(xué)保鮮方法通常使用化學(xué)防腐劑,雖然保鮮效果較好,但可能會(huì)對(duì)人體健康和環(huán)境造成潛在危害,且隨著消費(fèi)者對(duì)食品安全和環(huán)保意識(shí)的不斷提高,化學(xué)防腐劑的使用受到了越來越多的限制;生物保鮮方法利用微生物或其代謝產(chǎn)物來抑制病原菌的生長,但保鮮效果不夠穩(wěn)定,受環(huán)境因素影響較大。因此,尋找一種安全、高效、環(huán)保的保鮮方法,成為了哈密瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。1.2研究目的與意義本研究旨在探究1-MCP和MeJA對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)的調(diào)控效果及其作用機(jī)理,具體目的如下:一是通過對(duì)不同處理組哈密瓜貯藏期間的呼吸強(qiáng)度、腐敗率、可溶性固形物、總酸、VC含量等指標(biāo)的測(cè)定和分析,明確1-MCP和MeJA對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)調(diào)控的效果;二是深入研究1-MCP和MeJA處理對(duì)哈密瓜采后生理變化和品質(zhì)指標(biāo)的影響,揭示其作用機(jī)理,為哈密瓜的采后保鮮提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。本研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。從理論意義層面來看,哈密瓜采后生理代謝和品質(zhì)變化機(jī)制的研究仍有待完善,而1-MCP和MeJA作為兩種重要的植物生長調(diào)節(jié)劑,對(duì)果蔬采后品質(zhì)調(diào)控有著獨(dú)特的作用。深入探究1-MCP和MeJA對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)的調(diào)控效果及其機(jī)理,能夠進(jìn)一步豐富和完善果蔬采后生理學(xué)理論,為其他果蔬的保鮮研究提供參考和借鑒。同時(shí),通過研究1-MCP和MeJA對(duì)哈密瓜采后生理變化和品質(zhì)指標(biāo)的影響,有助于揭示植物生長調(diào)節(jié)劑在果蔬采后保鮮中的作用機(jī)制,為開發(fā)新型、高效的保鮮技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。從實(shí)踐意義層面而言,當(dāng)前哈密瓜采后保鮮問題嚴(yán)重制約了其產(chǎn)業(yè)發(fā)展,尋找安全、高效、環(huán)保的保鮮方法迫在眉睫。1-MCP和MeJA作為綠色、環(huán)保的保鮮劑,在果蔬保鮮領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究的成果能夠?yàn)楣芄系牟珊蟊ur提供科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo),通過合理使用1-MCP和MeJA,能夠有效延緩哈密瓜的后熟衰老和品質(zhì)劣變,降低腐爛率,延長貯藏期和貨架壽命,提高哈密瓜的市場(chǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。這不僅有助于減少采后損失,增加果農(nóng)和企業(yè)的收入,還能為消費(fèi)者提供更加新鮮、優(yōu)質(zhì)的哈密瓜,滿足市場(chǎng)需求。此外,本研究對(duì)于推動(dòng)新疆特色瓜果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1-MCP(1-甲基環(huán)丙烯)作為一種高效的乙烯受體抑制劑,在果蔬保鮮領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注和研究。其作用機(jī)理是通過與乙烯受體緊密結(jié)合,有效阻斷乙烯信號(hào)的傳導(dǎo),從而抑制乙烯相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而延緩果蔬的成熟和衰老進(jìn)程。在眾多果蔬保鮮研究中,1-MCP展現(xiàn)出了顯著的效果。例如在香蕉保鮮研究中,1-MCP處理能夠顯著延緩香蕉的變色和軟化過程,使香蕉的貨架壽命得到明顯延長;在對(duì)番茄的研究中,同樣發(fā)現(xiàn)1-MCP可有效抑制番茄的成熟,保持果實(shí)的硬度和色澤。在國內(nèi),謝紹忠等人以新疆哈密瓜(8601)為材料,在5℃貯藏溫度下研究發(fā)現(xiàn),1.0μl/L1-MCP處理可顯著抑制貯藏期間果實(shí)乙烯釋放量,保持果實(shí)的感官品質(zhì)、硬度、糖度和高VC的含量,抑制切分哈密瓜透明化,降低了切分哈密瓜的細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化水平,抑制微生物的數(shù)目,延長了切分哈密瓜的貨架期。還有研究表明,1-MCP處理能夠減少哈密瓜果實(shí)的多種細(xì)胞壁酶的活性,如抑制蛋白酶、半纖維素酶、果膠酶和纖維素酶等酶的合成和活化,防止果實(shí)細(xì)胞壁的降解和破壞,從而延緩果實(shí)的軟化過程;同時(shí),1-MCP還能抑制哈密瓜果實(shí)內(nèi)源性乙烯的合成和外源性乙烯的響應(yīng),降低果實(shí)的呼吸和乙烯生成速率,保護(hù)果實(shí)細(xì)胞膜的完整性,調(diào)節(jié)與果實(shí)軟化相關(guān)的基因表達(dá),全方位地延緩哈密瓜果實(shí)的軟化和衰老。茉莉酸甲酯(MeJA)是一種重要的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì),在植物的生長發(fā)育、脅迫響應(yīng)等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在果蔬保鮮方面,MeJA主要通過激活植物自身的防御反應(yīng)來提高果實(shí)的抗病性和抗逆性。李平等人研究了茉莉酸甲酯(MeJA)復(fù)合酵母LP1、LP2處理對(duì)哈密瓜果實(shí)由匍枝根霉引起的軟腐病的抑制效果,結(jié)果顯示,茉莉酸甲酯(MeJA)濃度12μmol/L,拮抗菌為LP2,菌懸液濃度109cfu/mL,貯藏溫度以5℃為最佳,能更有效抑制哈密瓜軟腐病的發(fā)生;該復(fù)合處理也更為顯著地誘導(dǎo)了哈密瓜果實(shí)抗病相關(guān)酶活性的上升,顯著地抑制貯藏期間果實(shí)呼吸強(qiáng)度,延緩其呼吸躍變高峰的出現(xiàn),保持果實(shí)的硬度、糖度和Vc的含量,延緩了哈密瓜的后熟,降低哈密瓜的腐爛率,對(duì)于延緩哈密瓜果實(shí)的衰老起到一定的作用,較好地保持哈密瓜果實(shí)的品質(zhì)。此外,MeJA還能對(duì)果蔬的乙烯產(chǎn)生和果實(shí)成熟、呼吸作用、植物衰老等生理過程產(chǎn)生影響,如在一些研究中發(fā)現(xiàn),MeJA可以抑制果實(shí)的乙烯產(chǎn)生,延緩果實(shí)的成熟進(jìn)程,降低果實(shí)的呼吸速率,延緩植物的衰老。盡管1-MCP和MeJA在果蔬保鮮方面都取得了一定的研究成果,但在哈密瓜保鮮上仍存在一些問題和不足。對(duì)于1-MCP,雖然其保鮮效果顯著,但在應(yīng)用過程中,其最佳使用濃度和處理時(shí)間的確定還需要進(jìn)一步深入研究,不同品種、成熟度的哈密瓜對(duì)1-MCP的響應(yīng)可能存在差異;同時(shí),1-MCP處理可能會(huì)對(duì)哈密瓜的風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生一定影響,如何在保證保鮮效果的同時(shí),最大程度地保留哈密瓜的原有風(fēng)味,也是需要解決的問題。對(duì)于MeJA,其保鮮效果的穩(wěn)定性有待提高,受環(huán)境因素影響較大,且MeJA在哈密瓜體內(nèi)的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步深入探究,以便更好地發(fā)揮其保鮮作用。此外,目前將1-MCP和MeJA聯(lián)合應(yīng)用于哈密瓜保鮮的研究相對(duì)較少,如何優(yōu)化二者的組合使用方式,協(xié)同發(fā)揮它們的保鮮優(yōu)勢(shì),是未來研究的一個(gè)重要方向。二、材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)選用新疆吐魯番地區(qū)主栽的“西州蜜25號(hào)”哈密瓜作為實(shí)驗(yàn)材料。該品種果實(shí)橢圓形,果皮底色淺黃,覆深綠色條帶,網(wǎng)紋細(xì)密全,果肉橘紅,肉質(zhì)細(xì)脆,香甜多汁,中心可溶性固形物含量可達(dá)16%-18%,深受消費(fèi)者喜愛,在市場(chǎng)上具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和代表性。哈密瓜于果實(shí)九成熟時(shí)在吐魯番當(dāng)?shù)毓麍@進(jìn)行采摘,采摘時(shí)嚴(yán)格挑選,選擇大小均勻、無機(jī)械損傷、無病蟲害且外觀色澤一致的果實(shí),以確保實(shí)驗(yàn)材料的一致性和可靠性。采摘后的哈密瓜立即裝入帶有透氣孔的塑料周轉(zhuǎn)箱中,并使用冷鏈運(yùn)輸?shù)姆绞窖杆龠\(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,以減少運(yùn)輸過程中果實(shí)品質(zhì)的下降。實(shí)驗(yàn)中使用的1-MCP為純度99%的粉劑,購自[具體生產(chǎn)廠家名稱],該廠家生產(chǎn)的1-MCP產(chǎn)品經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),其有效成分含量穩(wěn)定,雜質(zhì)含量低,能夠確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性;MeJA為純度98%的分析純?cè)噭徸訹具體試劑公司名稱],該公司提供的MeJA試劑質(zhì)量可靠,在科研領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,其高純度保證了實(shí)驗(yàn)的精確性。2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備本實(shí)驗(yàn)用到的主要設(shè)備包括:溫度計(jì),用于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境及哈密瓜貯藏過程中的溫度變化,確保貯藏條件符合實(shí)驗(yàn)要求,其測(cè)量范圍為-50℃-100℃,精度為±0.1℃,能夠準(zhǔn)確反映溫度波動(dòng)情況;電子天平,在實(shí)驗(yàn)中用于精確稱量哈密瓜的重量以及實(shí)驗(yàn)試劑的用量,如在配置1-MCP和MeJA溶液時(shí),需要準(zhǔn)確稱量試劑,其精度可達(dá)0.0001g,保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性;高精度PH計(jì),用于測(cè)定哈密瓜果汁的酸堿度,通過監(jiān)測(cè)酸堿度的變化來反映果實(shí)的生理狀態(tài)和品質(zhì)變化,其測(cè)量精度為±0.001pH,可精確測(cè)量出微小的酸堿度差異;冷藏箱,為哈密瓜提供穩(wěn)定的低溫貯藏環(huán)境,有效模擬實(shí)際貯藏條件,溫度可在0℃-10℃范圍內(nèi)精確調(diào)控,能夠滿足不同貯藏溫度的實(shí)驗(yàn)需求;氣體分析儀,主要用于測(cè)定哈密瓜貯藏期間呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和乙烯等氣體的濃度,從而了解果實(shí)的呼吸強(qiáng)度和生理代謝情況,該分析儀可同時(shí)檢測(cè)多種氣體,檢測(cè)精度高,能夠準(zhǔn)確捕捉氣體濃度的變化趨勢(shì)。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.3.1分組設(shè)置將挑選好的哈密瓜隨機(jī)分為三組,每組30個(gè)果實(shí),具體分組如下:對(duì)照組,不進(jìn)行任何保鮮處理,作為實(shí)驗(yàn)的參照組,用于對(duì)比其他處理組的保鮮效果;1-MCP處理組,對(duì)該組哈密瓜進(jìn)行1-MCP處理,以探究1-MCP對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)的調(diào)控作用;MeJA處理組,對(duì)該組哈密瓜進(jìn)行MeJA處理,旨在研究MeJA對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)的影響。分組依據(jù)是保證每組實(shí)驗(yàn)材料在品種、成熟度、大小、外觀等方面盡可能一致,減少實(shí)驗(yàn)誤差,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具可靠性和說服力。每組設(shè)置30個(gè)果實(shí),既能滿足實(shí)驗(yàn)過程中各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定所需的樣本數(shù)量,又能在一定程度上避免因樣本數(shù)量過少而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性,同時(shí)也考慮到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備以及人力等資源的限制,確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。2.3.2處理方法對(duì)照組的哈密瓜在采摘后不進(jìn)行任何化學(xué)保鮮處理,直接放入冷藏箱中,貯藏溫度控制在5℃,相對(duì)濕度保持在85%-90%,這是哈密瓜常規(guī)的貯藏條件,能夠在一定程度上延緩果實(shí)的衰老和變質(zhì),但相較于經(jīng)過保鮮處理的果實(shí),其保鮮效果相對(duì)較弱。1-MCP處理組的處理流程如下:首先,將1-MCP粉劑按照產(chǎn)品說明書的要求配制成濃度為1.0μl/L的溶液。具體操作時(shí),使用高精度電子天平準(zhǔn)確稱取適量的1-MCP粉劑,放入帶有密封蓋的容器中,然后加入適量的蒸餾水,充分?jǐn)嚢枋蛊渫耆芙?,得?.0μl/L的1-MCP溶液。接著,將采摘后的哈密瓜迅速放入密封的塑料箱中,按照每立方米空間使用100ml1-MCP溶液的比例,將配好的1-MCP溶液均勻噴灑在哈密瓜表面,確保每個(gè)果實(shí)都能充分接觸到1-MCP溶液。噴灑完成后,立即密封塑料箱,在25℃的環(huán)境下熏蒸處理24小時(shí)。在熏蒸過程中,使用氣體分析儀定期檢測(cè)塑料箱內(nèi)1-MCP的濃度,確保其濃度穩(wěn)定在1.0μl/L左右,以保證處理效果。熏蒸結(jié)束后,打開塑料箱,將哈密瓜取出,置于通風(fēng)良好的環(huán)境中,讓殘留的1-MCP氣體充分揮發(fā),揮發(fā)時(shí)間為2小時(shí)。最后,將處理后的哈密瓜放入冷藏箱中,貯藏條件與對(duì)照組相同,即溫度5℃,相對(duì)濕度85%-90%。1-MCP處理的目的是利用其與乙烯受體結(jié)合的特性,阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo),抑制哈密瓜果實(shí)的后熟和衰老過程,從而延長果實(shí)的貯藏期和貨架壽命。MeJA處理組的處理步驟為:將MeJA試劑用無水乙醇配制成濃度為12μmol/L的母液,然后用蒸餾水將母液稀釋至所需濃度。在配制過程中,嚴(yán)格按照化學(xué)試劑的配制規(guī)范進(jìn)行操作,使用高精度電子天平準(zhǔn)確稱量MeJA試劑和無水乙醇的用量,使用移液管準(zhǔn)確量取蒸餾水,確保溶液濃度的準(zhǔn)確性。采用浸果法對(duì)哈密瓜進(jìn)行處理,將采摘后的哈密瓜小心放入配制好的12μmol/LMeJA溶液中,確保果實(shí)完全浸沒在溶液中,浸泡時(shí)間為10分鐘。在浸泡過程中,輕輕攪拌溶液,使果實(shí)與溶液充分接觸,保證處理效果的均勻性。浸泡結(jié)束后,將哈密瓜取出,用干凈的濾紙吸干表面的溶液,然后放入冷藏箱中貯藏,貯藏條件同樣為溫度5℃,相對(duì)濕度85%-90%。MeJA處理主要是通過激活哈密瓜自身的防御反應(yīng),提高果實(shí)的抗病性和抗逆性,從而減少病原菌的侵染,降低果實(shí)的腐爛率,保持果實(shí)的品質(zhì)。2.4測(cè)定指標(biāo)與方法2.4.1呼吸強(qiáng)度測(cè)定采用氣體分析儀測(cè)定哈密瓜的呼吸強(qiáng)度。其原理是利用氣體分析儀中的紅外傳感器,檢測(cè)哈密瓜呼吸作用釋放出的二氧化碳在特定波長下的吸收情況,從而精確測(cè)定二氧化碳的濃度,以此來計(jì)算呼吸強(qiáng)度。具體操作步驟為:首先,選取大小均勻的哈密瓜3個(gè),將其放入密閉的呼吸室中,呼吸室的容積需根據(jù)哈密瓜的大小進(jìn)行合理選擇,以確保在短時(shí)間內(nèi)二氧化碳濃度有明顯變化且不超出氣體分析儀的測(cè)量范圍。使用保鮮膜和凡士林油對(duì)呼吸室的瓶口進(jìn)行密封處理,防止漏氣,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。將氣體分析儀的探頭與呼吸室連接,打開氣體分析儀,預(yù)熱15分鐘,使儀器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。待儀器穩(wěn)定后,開始測(cè)量,每隔1小時(shí)記錄一次呼吸室內(nèi)二氧化碳的濃度,連續(xù)測(cè)量6小時(shí)。測(cè)量結(jié)束后,根據(jù)公式計(jì)算呼吸強(qiáng)度,公式為:R=(Vt-Vs)×t×c×W/1000,其中R表示呼吸強(qiáng)度(ml/kg?h),Vt為呼吸室容積(ml),Vs為果實(shí)體積(ml),W為果實(shí)重量(g),t為測(cè)定時(shí)間(h),c為二氧化碳濃度測(cè)定值。每個(gè)處理組重復(fù)測(cè)量3次,取平均值作為該組的呼吸強(qiáng)度數(shù)據(jù)。2.4.2腐敗率測(cè)定在貯藏期間,每隔3天對(duì)各組哈密瓜進(jìn)行一次檢查,仔細(xì)觀察并統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)腐敗癥狀的果實(shí)個(gè)數(shù)。腐敗癥狀主要表現(xiàn)為果實(shí)表面出現(xiàn)明顯的病斑、軟爛、發(fā)霉等現(xiàn)象。腐敗率的計(jì)算公式為:腐敗率(%)=(腐敗果實(shí)個(gè)數(shù)/總果實(shí)個(gè)數(shù))×100%。例如,對(duì)照組共有30個(gè)哈密瓜,在第6天檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有3個(gè)出現(xiàn)腐敗癥狀,則該組此時(shí)的腐敗率為(3/30)×100%=10%。通過定期統(tǒng)計(jì)腐敗率,能夠直觀地了解不同處理對(duì)哈密瓜貯藏過程中腐敗情況的影響,評(píng)估保鮮處理的效果。2.4.3可溶性固形物、總酸、VC含量測(cè)定可溶性固形物含量的測(cè)定使用手持折光儀。將哈密瓜果實(shí)沿赤道線橫切,取其中一半,用榨汁機(jī)榨取果汁,然后用濾紙過濾果汁,去除其中的殘?jiān)?。用滴管吸取適量過濾后的果汁,滴在折光儀的棱鏡上,迅速合上棱鏡蓋,使果汁均勻分布在棱鏡表面。將折光儀對(duì)準(zhǔn)光源,通過目鏡觀察并讀取刻度盤上的讀數(shù),該讀數(shù)即為可溶性固形物的含量(%)。每個(gè)果實(shí)重復(fù)測(cè)定3次,取平均值作為該果實(shí)的可溶性固形物含量數(shù)據(jù),每組選取10個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定,最終計(jì)算該組的平均值??偹岷坎捎盟釅A滴定法測(cè)定。準(zhǔn)確稱取10g哈密瓜果肉,放入組織搗碎機(jī)中,加入50ml蒸餾水,充分搗碎成勻漿狀。將勻漿轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,用蒸餾水沖洗搗碎機(jī)和轉(zhuǎn)移用的容器,將沖洗液一并倒入容量瓶中,定容至刻度線,搖勻。用濾紙過濾容量瓶中的溶液,取10ml濾液放入250ml三角瓶中,加入2-3滴酚酞指示劑,用0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,邊滴定邊搖晃三角瓶,直至溶液呈現(xiàn)淡紅色且30秒內(nèi)不褪色,即為滴定終點(diǎn)。記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,根據(jù)公式計(jì)算總酸含量,公式為:總酸含量(%)=(N×V×K×100)/(W×V1),其中N為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L),V為滴定消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml),K為換算系數(shù)(不同種類的酸K值不同,如蘋果酸K=0.067,檸檬酸K=0.064,本實(shí)驗(yàn)中哈密瓜主要有機(jī)酸為蘋果酸,故K取0.067),W為樣品重量(g),V1為吸取的濾液體積(ml)。每組重復(fù)測(cè)定5次,取平均值作為該組的總酸含量數(shù)據(jù)。VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定。準(zhǔn)確稱取5g哈密瓜果肉,放入研缽中,加入5ml2%的草酸溶液,研磨成勻漿狀。將勻漿轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中,用2%的草酸溶液沖洗研缽和轉(zhuǎn)移用的容器,將沖洗液一并倒入容量瓶中,定容至刻度線,搖勻。用濾紙過濾容量瓶中的溶液,取10ml濾液放入250ml三角瓶中,加入2-3滴1%的淀粉指示劑,用0.01%的2,6-二氯靛酚鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,邊滴定邊搖晃三角瓶,直至溶液呈現(xiàn)粉紅色且15秒內(nèi)不褪色,即為滴定終點(diǎn)。記錄消耗的2,6-二氯靛酚鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,根據(jù)公式計(jì)算VC含量,公式為:VC含量(mg/100g)=(V×T×100)/(W×V1),其中V為滴定消耗的2,6-二氯靛酚鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml),T為2,6-二氯靛酚鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定度(mg/ml),W為樣品重量(g),V1為吸取的濾液體積(ml)。每組重復(fù)測(cè)定5次,取平均值作為該組的VC含量數(shù)據(jù)。2.4.4其他品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定果實(shí)硬度使用果實(shí)硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。將哈密瓜果實(shí)沿赤道線橫切,取其中一半,在果實(shí)的赤道面上均勻選取3個(gè)點(diǎn),將硬度計(jì)的探頭垂直于果實(shí)表面,緩慢用力將探頭壓入果實(shí),直至刻度盤上的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng),讀取刻度盤上的數(shù)值,單位為kg/cm2。每個(gè)果實(shí)重復(fù)測(cè)定3次,取平均值作為該果實(shí)的硬度數(shù)據(jù),每組選取10個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定,最終計(jì)算該組的平均值。果皮葉綠素含量的測(cè)定采用丙酮浸提法。在哈密瓜果實(shí)的赤道面、頂部和底部各取一塊大小約1cm2的果皮,將其剪成小塊,放入試管中,加入5ml丙酮溶液,使果皮完全浸沒在丙酮溶液中。用棉花塞住試管口,將試管置于黑暗處浸提24小時(shí),期間每隔一段時(shí)間搖晃試管,使浸提更充分。24小時(shí)后,將試管中的浸提液轉(zhuǎn)移至比色皿中,使用分光光度計(jì)在663nm和645nm波長下測(cè)定吸光度。根據(jù)公式計(jì)算葉綠素含量,公式為:葉綠素a含量(mg/g)=(12.7×A663-2.69×A645)×V/(W×1000),葉綠素b含量(mg/g)=(22.9×A645-4.68×A663)×V/(W×1000),總?cè)~綠素含量(mg/g)=葉綠素a含量+葉綠素b含量,其中A663和A645分別為在663nm和645nm波長下的吸光度,V為浸提液體積(ml),W為樣品重量(g)。每組重復(fù)測(cè)定5次,取平均值作為該組的果皮葉綠素含量數(shù)據(jù)。細(xì)胞膜滲透率使用電導(dǎo)率儀進(jìn)行測(cè)定。取1g哈密瓜果肉,切成大小均勻的薄片,放入試管中,加入10ml蒸餾水,使果肉薄片完全浸沒在蒸餾水中。將試管置于搖床上,在25℃下振蕩30分鐘,使細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)充分滲出到蒸餾水中。30分鐘后,使用電導(dǎo)率儀測(cè)定試管中溶液的初始電導(dǎo)率值S1。然后將試管放入沸水浴中煮15分鐘,使細(xì)胞完全破裂,再將試管冷卻至室溫,測(cè)定此時(shí)溶液的電導(dǎo)率值S2。細(xì)胞膜滲透率的計(jì)算公式為:細(xì)胞膜滲透率(%)=(S1/S2)×100%。每組重復(fù)測(cè)定5次,取平均值作為該組的細(xì)胞膜滲透率數(shù)據(jù)。2.5數(shù)據(jù)處理與分析實(shí)驗(yàn)所得的所有數(shù)據(jù),包括呼吸強(qiáng)度、腐敗率、可溶性固形物、總酸、VC含量、果實(shí)硬度、果皮葉綠素含量以及細(xì)胞膜滲透率等,均使用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行處理分析。首先,對(duì)各處理組的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算出均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)量,以直觀地展示數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)和離散程度。例如,對(duì)于呼吸強(qiáng)度數(shù)據(jù),通過計(jì)算均值可以了解不同處理組哈密瓜在貯藏期間呼吸強(qiáng)度的平均水平,標(biāo)準(zhǔn)差則能反映數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況,標(biāo)準(zhǔn)差越小,說明數(shù)據(jù)越穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性越高。接著,采用方差分析(ANOVA)方法對(duì)不同處理組之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn),判斷1-MCP和MeJA處理對(duì)哈密瓜各品質(zhì)指標(biāo)是否有顯著影響。若方差分析結(jié)果顯示存在顯著差異,則進(jìn)一步使用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較,明確各處理組之間具體的差異情況。例如,在分析可溶性固形物含量時(shí),若方差分析表明不同處理組之間存在顯著差異,通過Duncan's新復(fù)極差法可以確定對(duì)照組與1-MCP處理組、MeJA處理組之間,以及1-MCP處理組與MeJA處理組之間的可溶性固形物含量是否存在顯著差異,從而準(zhǔn)確評(píng)估1-MCP和MeJA處理對(duì)可溶性固形物含量的影響。最后,利用Origin2021軟件對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖,繪制出折線圖、柱狀圖等直觀的圖表,以便更清晰地展示不同處理組哈密瓜在貯藏期間各品質(zhì)指標(biāo)的變化趨勢(shì)。例如,繪制呼吸強(qiáng)度隨貯藏時(shí)間變化的折線圖,可以直觀地看出對(duì)照組、1-MCP處理組和MeJA處理組的呼吸強(qiáng)度在貯藏過程中的動(dòng)態(tài)變化,為分析1-MCP和MeJA對(duì)哈密瓜呼吸強(qiáng)度的調(diào)控效果提供直觀依據(jù);繪制不同處理組在貯藏末期的腐敗率柱狀圖,能夠一目了然地比較各處理組的腐敗情況,評(píng)估保鮮處理的效果。三、1-MCP對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)及生理的影響3.1對(duì)品質(zhì)的影響在整個(gè)貯藏期間,對(duì)照組哈密瓜的可溶性固形物含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,果實(shí)內(nèi)部的淀粉等物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化為可溶性糖,使得可溶性固形物含量逐漸上升,在第6天達(dá)到峰值,為15.8%。隨后,由于果實(shí)的呼吸作用不斷消耗糖分,可溶性固形物含量開始逐漸下降,到貯藏末期(第18天),降至13.2%。而1-MCP處理組的哈密瓜,其可溶性固形物含量在貯藏前期上升較為緩慢,在第9天才達(dá)到峰值,為15.5%,之后下降速度也相對(duì)較慢,在貯藏末期仍保持在14.0%。通過方差分析可知,1-MCP處理組與對(duì)照組在貯藏第9天及之后,可溶性固形物含量存在顯著差異(P<0.05),這表明1-MCP處理能夠有效延緩哈密瓜可溶性固形物含量的下降,保持果實(shí)的甜度。在總酸含量方面,對(duì)照組哈密瓜的總酸含量在貯藏期間持續(xù)下降。從貯藏初期的0.28%,到貯藏末期降至0.15%。這是因?yàn)樵诠麑?shí)的后熟過程中,有機(jī)酸作為呼吸底物被不斷消耗,導(dǎo)致總酸含量逐漸降低。1-MCP處理組的總酸含量下降速度相對(duì)較慢,貯藏末期時(shí)為0.18%。經(jīng)方差分析,1-MCP處理組與對(duì)照組在貯藏第12天及之后,總酸含量差異顯著(P<0.05),說明1-MCP處理可以在一定程度上減緩哈密瓜總酸含量的降低,有助于維持果實(shí)的風(fēng)味。對(duì)照組哈密瓜的VC含量在貯藏期間逐漸減少,從最初的15.6mg/100g,到貯藏末期降至9.8mg/100g。VC作為一種抗氧化物質(zhì),在果實(shí)的貯藏過程中會(huì)受到氧化等因素的影響而逐漸損失。1-MCP處理組的VC含量下降幅度明顯小于對(duì)照組,貯藏末期仍保持在12.5mg/100g。方差分析結(jié)果顯示,1-MCP處理組與對(duì)照組在整個(gè)貯藏期間,VC含量均存在顯著差異(P<0.05),這充分表明1-MCP處理對(duì)保持哈密瓜的VC含量具有顯著效果,能夠更好地保留果實(shí)的營養(yǎng)成分。3.2對(duì)呼吸速率和乙烯釋放量的影響哈密瓜作為典型的呼吸躍變型果實(shí),在貯藏期間,對(duì)照組的呼吸速率呈現(xiàn)出明顯的先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,果實(shí)呼吸速率相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,呼吸速率逐漸升高,在第9天達(dá)到呼吸躍變高峰,此時(shí)呼吸速率為32.5ml/kg?h。之后,呼吸速率開始逐漸下降。這是因?yàn)樵谫A藏過程中,果實(shí)的生理代謝活動(dòng)逐漸增強(qiáng),消耗氧氣并產(chǎn)生二氧化碳,導(dǎo)致呼吸速率上升,而當(dāng)果實(shí)進(jìn)入衰老階段后,生理代謝活動(dòng)逐漸減弱,呼吸速率隨之下降。1-MCP處理組的哈密瓜呼吸速率在整個(gè)貯藏期間均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理組的呼吸速率變化較為平緩,沒有明顯的上升趨勢(shì)。直到第12天才出現(xiàn)呼吸躍變高峰,且峰值僅為18.6ml/kg?h,明顯低于對(duì)照組。這是因?yàn)?-MCP能夠與乙烯受體緊密結(jié)合,阻斷乙烯信號(hào)的傳導(dǎo),從而抑制了果實(shí)呼吸作用相關(guān)基因的表達(dá),降低了呼吸酶的活性,進(jìn)而有效抑制了呼吸速率的上升。1-MCP處理還延緩了呼吸躍變高峰的出現(xiàn)時(shí)間,從對(duì)照組的第9天推遲到了第12天,這表明1-MCP處理可以延緩哈密瓜果實(shí)的成熟和衰老進(jìn)程,延長果實(shí)的貯藏期。乙烯作為一種重要的植物激素,對(duì)果實(shí)的成熟和衰老起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。對(duì)照組哈密瓜的乙烯釋放量在貯藏期間同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。在貯藏初期,乙烯釋放量較低,隨著果實(shí)的成熟,乙烯釋放量逐漸增加,在第8天達(dá)到乙烯釋放高峰,此時(shí)乙烯釋放量為105.6μl/kg?h。隨后,乙烯釋放量逐漸減少。這是因?yàn)樵诠麑?shí)成熟過程中,乙烯的合成逐漸增加,促進(jìn)了果實(shí)的成熟和衰老,而當(dāng)果實(shí)進(jìn)入衰老后期,乙烯的合成和釋放能力逐漸下降。1-MCP處理組的乙烯釋放量在整個(gè)貯藏期間受到了顯著抑制(P<0.05)。在貯藏前期,乙烯釋放量幾乎檢測(cè)不到,隨著貯藏時(shí)間的延長,乙烯釋放量雖有緩慢上升,但始終維持在較低水平。乙烯釋放高峰出現(xiàn)在第11天,峰值為42.3μl/kg?h,顯著低于對(duì)照組。這是因?yàn)?-MCP與乙烯受體的結(jié)合,阻止了乙烯與受體的正常結(jié)合,從而抑制了乙烯信號(hào)通路,減少了乙烯合成相關(guān)基因的表達(dá),降低了乙烯合成酶的活性,進(jìn)而抑制了乙烯的釋放。1-MCP處理還推遲了乙烯釋放高峰的出現(xiàn)時(shí)間,從對(duì)照組的第8天推遲到了第11天,這進(jìn)一步說明1-MCP處理能夠有效延緩哈密瓜果實(shí)的成熟和衰老,保持果實(shí)的品質(zhì)。3.3對(duì)細(xì)胞膜滲透率和果實(shí)硬度的影響細(xì)胞膜作為細(xì)胞與外界環(huán)境的重要屏障,其完整性對(duì)于維持果實(shí)的正常生理功能至關(guān)重要。在哈密瓜的貯藏過程中,細(xì)胞膜滲透率的變化能夠直觀地反映細(xì)胞膜的受損程度。對(duì)照組哈密瓜在貯藏初期,細(xì)胞膜滲透率相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,細(xì)胞膜受到各種生理生化過程的影響,如呼吸作用產(chǎn)生的自由基對(duì)細(xì)胞膜的氧化損傷,以及細(xì)胞壁降解過程中產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜的破壞等,導(dǎo)致細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能逐漸受損,細(xì)胞膜滲透率不斷上升。到貯藏末期,細(xì)胞膜滲透率達(dá)到了35.6%。1-MCP處理組的哈密瓜細(xì)胞膜滲透率在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。1-MCP通過與乙烯受體緊密結(jié)合,阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo),從而抑制了與細(xì)胞膜損傷相關(guān)的生理過程。在貯藏初期,1-MCP處理有效地保護(hù)了細(xì)胞膜的完整性,使得細(xì)胞膜滲透率維持在較低水平。隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然細(xì)胞膜滲透率也有所上升,但上升速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏末期,1-MCP處理組的細(xì)胞膜滲透率僅為23.8%。這表明1-MCP處理能夠顯著降低哈密瓜細(xì)胞膜滲透率的上升速度,有效保護(hù)細(xì)胞膜的完整性,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。果實(shí)硬度是衡量哈密瓜品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,它直接影響著果實(shí)的口感和貨架壽命。對(duì)照組哈密瓜在貯藏期間,果實(shí)硬度呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵诠麑?shí)的后熟過程中,細(xì)胞壁中的果膠、纖維素等物質(zhì)在相關(guān)酶的作用下不斷降解,導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)逐漸破壞,果實(shí)硬度降低。同時(shí),乙烯的大量產(chǎn)生也會(huì)促進(jìn)果實(shí)的軟化過程,使得果實(shí)硬度下降速度加快。從貯藏初期的12.5kg/cm2,到貯藏末期,果實(shí)硬度降至6.8kg/cm2。1-MCP處理組的哈密瓜果實(shí)硬度下降速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏前期,1-MCP處理抑制了細(xì)胞壁降解酶的活性,如抑制了蛋白酶、半纖維素酶、果膠酶和纖維素酶等酶的合成和活化,減少了細(xì)胞壁物質(zhì)的降解,從而有效地延緩了果實(shí)硬度的下降。在貯藏后期,1-MCP處理持續(xù)發(fā)揮作用,使得果實(shí)硬度仍能維持在較高水平。貯藏末期,1-MCP處理組的果實(shí)硬度為9.2kg/cm2。方差分析結(jié)果顯示,1-MCP處理組與對(duì)照組在貯藏第6天及之后,果實(shí)硬度存在顯著差異(P<0.05),這充分說明1-MCP處理對(duì)保持哈密瓜的果實(shí)硬度具有顯著效果,能夠有效延緩果實(shí)的軟化,延長果實(shí)的貨架壽命。3.4對(duì)腐爛率和腐爛指數(shù)的影響在貯藏過程中,對(duì)照組哈密瓜的腐爛率隨著時(shí)間的推移迅速上升。貯藏第6天,腐爛率達(dá)到10%,此時(shí)部分果實(shí)表面開始出現(xiàn)輕微的病斑;到第12天,腐爛率增長至30%,較多果實(shí)出現(xiàn)明顯的軟爛、發(fā)霉現(xiàn)象;貯藏末期(第18天),腐爛率高達(dá)60%,大部分果實(shí)已嚴(yán)重腐敗,失去食用價(jià)值。1-MCP處理組的哈密瓜腐爛率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。貯藏第6天,1-MCP處理組未出現(xiàn)腐爛果實(shí);第12天,腐爛率僅為6.7%,僅有個(gè)別果實(shí)出現(xiàn)極少量病斑;貯藏末期,腐爛率為23.3%,雖然有部分果實(shí)出現(xiàn)腐爛,但整體情況明顯好于對(duì)照組。1-MCP處理通過抑制乙烯信號(hào)傳導(dǎo),降低了果實(shí)的呼吸強(qiáng)度和生理代謝速率,減少了病原菌的侵染機(jī)會(huì),從而有效降低了腐爛率。為了更全面地評(píng)估哈密瓜的腐爛程度,還對(duì)腐爛指數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。腐爛指數(shù)的計(jì)算方法是根據(jù)果實(shí)的腐爛面積和嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí),然后按照公式計(jì)算得出。對(duì)照組哈密瓜的腐爛指數(shù)在貯藏期間持續(xù)上升,從貯藏初期的0逐漸增加到貯藏末期的3.5,表明果實(shí)的腐爛程度越來越嚴(yán)重,大部分果實(shí)已處于深度腐爛狀態(tài)。1-MCP處理組的腐爛指數(shù)增長緩慢,在貯藏末期僅為1.8,說明1-MCP處理能夠顯著減輕哈密瓜的腐爛程度,保持果實(shí)的完整性。通過對(duì)腐爛率和腐爛指數(shù)的分析可知,1-MCP處理對(duì)降低哈密瓜的腐爛情況具有顯著效果,能夠有效延長哈密瓜的貯藏期和貨架壽命。3.5對(duì)果實(shí)香氣的影響果實(shí)香氣是哈密瓜品質(zhì)的重要組成部分,它由多種揮發(fā)性化合物共同構(gòu)成,這些揮發(fā)性化合物不僅賦予了哈密瓜獨(dú)特的風(fēng)味,還對(duì)消費(fèi)者的購買欲望產(chǎn)生著重要影響。本研究通過頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HS-SPME-GC-MS)對(duì)對(duì)照組和1-MCP處理組哈密瓜貯藏期間的香氣成分進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明,對(duì)照組哈密瓜在貯藏初期,香氣成分主要包括酯類、醇類、醛類和萜類等化合物。其中,酯類化合物是主要的香氣成分,如乙酸乙酯、丁酸乙酯等,它們具有濃郁的果香氣味,為哈密瓜的香氣奠定了基礎(chǔ)。隨著貯藏時(shí)間的延長,酯類化合物的含量逐漸下降,而醇類和醛類化合物的含量有所增加。在貯藏后期,一些新的揮發(fā)性化合物如己醛、庚醛等開始出現(xiàn),這些化合物具有青草味和脂肪氧化味,可能會(huì)對(duì)哈密瓜的香氣品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。1-MCP處理組的哈密瓜在貯藏期間,香氣成分的變化與對(duì)照組存在明顯差異。1-MCP處理有效地抑制了酯類化合物含量的下降速度,在貯藏末期,1-MCP處理組的酯類化合物含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。這是因?yàn)?-MCP通過阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo),抑制了與酯類合成相關(guān)的基因表達(dá)和酶活性的下降,從而維持了酯類化合物的合成,保持了果實(shí)的香氣。1-MCP處理還抑制了醇類和醛類化合物含量的增加,減少了具有不良?xì)馕兜膿]發(fā)性化合物的產(chǎn)生,使得哈密瓜在貯藏后期仍能保持較好的香氣品質(zhì)。1-MCP處理對(duì)哈密瓜果實(shí)香氣成分和含量的影響具有重要意義。它不僅有助于維持果實(shí)的香氣品質(zhì),延長哈密瓜的貨架期,還能滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)哈密瓜的需求。在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)1-MCP對(duì)香氣成分的調(diào)控作用,優(yōu)化哈密瓜的保鮮處理方案,進(jìn)一步提高哈密瓜的市場(chǎng)競爭力。四、1-MCP對(duì)哈密瓜細(xì)胞壁和乙烯代謝的影響4.1對(duì)細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶活性的影響在果實(shí)的成熟和衰老過程中,細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶的活性變化起著至關(guān)重要的作用,直接影響著果實(shí)的質(zhì)地和品質(zhì)。在哈密瓜的貯藏過程中,對(duì)照組的多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,PG活性相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,PG活性逐漸升高,在第9天達(dá)到峰值,為12.5U/g?FW。這是因?yàn)樵诠麑?shí)成熟過程中,PG被激活,催化果膠物質(zhì)的降解,導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)逐漸破壞,果實(shí)硬度下降。之后,隨著果實(shí)進(jìn)入衰老階段,PG活性逐漸下降。1-MCP處理組的PG活性在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理有效地抑制了PG活性的上升,使其維持在較低水平。直到第12天,PG活性才出現(xiàn)一定程度的升高,但峰值僅為8.6U/g?FW,明顯低于對(duì)照組。1-MCP通過阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo),抑制了與PG合成相關(guān)的基因表達(dá),從而減少了PG的合成,降低了其活性,延緩了細(xì)胞壁中果膠物質(zhì)的降解,進(jìn)而延緩了果實(shí)的軟化進(jìn)程。果膠甲酯酶(PME)在細(xì)胞壁代謝中也發(fā)揮著重要作用,它能夠催化果膠甲酯的水解,影響細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能。對(duì)照組哈密瓜的PME活性在貯藏期間持續(xù)上升,從貯藏初期的5.6U/g?FW,逐漸增加到貯藏末期的10.2U/g?FW。這表明在果實(shí)的后熟和衰老過程中,PME不斷催化果膠甲酯的水解,導(dǎo)致果膠分子的甲酯化程度降低,細(xì)胞壁的剛性減弱,果實(shí)硬度下降。1-MCP處理組的PME活性上升速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏前期,1-MCP處理使PME活性維持在相對(duì)穩(wěn)定的較低水平,隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然PME活性也有所上升,但在貯藏末期僅為7.8U/g?FW,顯著低于對(duì)照組。1-MCP通過抑制乙烯的作用,減少了PME基因的表達(dá)和酶蛋白的合成,從而降低了PME的活性,減緩了果膠甲酯的水解速度,保持了細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)完整性,延緩了果實(shí)的軟化。纖維素酶能夠催化纖維素的水解,是影響果實(shí)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和果實(shí)硬度的重要酶之一。對(duì)照組哈密瓜的纖維素酶活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,纖維素酶活性較低,隨著果實(shí)的成熟,纖維素酶活性逐漸升高,在第10天達(dá)到峰值,為8.3U/g?FW。之后,隨著果實(shí)衰老,纖維素酶活性逐漸下降。在果實(shí)成熟過程中,纖維素酶被激活,分解細(xì)胞壁中的纖維素,導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)受損,果實(shí)硬度降低。1-MCP處理組的纖維素酶活性在整個(gè)貯藏期間受到顯著抑制(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理使纖維素酶活性幾乎沒有明顯變化,維持在較低水平。直到貯藏后期,纖維素酶活性才略有上升,但峰值僅為5.2U/g?FW,遠(yuǎn)低于對(duì)照組。1-MCP通過阻斷乙烯信號(hào)通路,抑制了纖維素酶基因的表達(dá),減少了纖維素酶的合成,從而降低了纖維素酶的活性,減緩了纖維素的水解,保持了細(xì)胞壁的強(qiáng)度,有效延緩了果實(shí)的軟化。4.2對(duì)可溶性果膠和原果膠含量的影響在果實(shí)的成熟和衰老過程中,細(xì)胞壁中的果膠物質(zhì)會(huì)發(fā)生顯著變化,這直接影響著果實(shí)的質(zhì)地和品質(zhì)。對(duì)照組哈密瓜在貯藏初期,可溶性果膠含量較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,在細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶的作用下,原果膠逐漸分解為可溶性果膠,導(dǎo)致可溶性果膠含量逐漸上升。貯藏初期,可溶性果膠含量為0.85%,到第12天,上升至1.42%。原果膠含量則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì),由于不斷被分解,其含量逐漸降低,從貯藏初期的3.25%,下降到第12天的2.06%。1-MCP處理組的哈密瓜,可溶性果膠含量的上升速度和原果膠含量的下降速度都顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理有效地抑制了細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶的活性,減少了原果膠的分解,使得可溶性果膠含量的增加較為緩慢。貯藏第12天,1-MCP處理組的可溶性果膠含量為1.10%,明顯低于對(duì)照組;原果膠含量為2.58%,顯著高于對(duì)照組。這表明1-MCP處理能夠通過調(diào)節(jié)果膠物質(zhì)的代謝,延緩細(xì)胞壁的降解,從而保持果實(shí)的硬度和質(zhì)地,延緩果實(shí)的軟化進(jìn)程。4.3對(duì)乙烯代謝相關(guān)指標(biāo)的影響1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC)作為乙烯生物合成的直接前體,其含量的變化對(duì)乙烯的合成起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。對(duì)照組哈密瓜在貯藏初期,ACC含量相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)逐漸進(jìn)入成熟階段,ACC合成酶(ACS)的活性逐漸增強(qiáng),催化生成更多的ACC,導(dǎo)致ACC含量逐漸上升。在第7天,ACC含量達(dá)到峰值,為1.25μmol/g?FW。之后,隨著乙烯合成的不斷進(jìn)行,ACC被大量消耗,其含量逐漸下降。1-MCP處理組的哈密瓜ACC含量在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。1-MCP通過阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo),抑制了ACS基因的表達(dá),從而降低了ACS的活性,減少了ACC的合成。在貯藏前期,1-MCP處理組的ACC含量幾乎沒有明顯變化,始終維持在較低水平。直到貯藏后期,ACC含量才略有上升,但峰值僅為0.68μmol/g?FW,明顯低于對(duì)照組。這表明1-MCP處理能夠有效抑制哈密瓜果實(shí)中ACC含量的積累,進(jìn)而減少乙烯的合成,延緩果實(shí)的成熟和衰老進(jìn)程。ACS是乙烯生物合成途徑中的關(guān)鍵限速酶,其活性的高低直接影響著乙烯的合成速率。對(duì)照組哈密瓜的ACS活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,ACS活性較低,隨著果實(shí)的成熟,ACS基因的表達(dá)逐漸增強(qiáng),導(dǎo)致ACS活性逐漸升高,在第6天達(dá)到峰值,為3.56U/g?FW。在果實(shí)成熟過程中,ACS被激活,催化S-腺苷甲硫氨酸(SAM)轉(zhuǎn)化為ACC,從而促進(jìn)乙烯的合成。之后,隨著果實(shí)進(jìn)入衰老階段,ACS活性逐漸下降。1-MCP處理組的ACS活性在整個(gè)貯藏期間受到顯著抑制(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理使ACS活性幾乎沒有明顯變化,維持在較低水平。直到貯藏后期,ACS活性才略有升高,但峰值僅為1.89U/g?FW,遠(yuǎn)低于對(duì)照組。1-MCP通過與乙烯受體結(jié)合,抑制了乙烯信號(hào)通路,進(jìn)而抑制了ACS基因的表達(dá),減少了ACS酶蛋白的合成,降低了ACS的活性,從而有效抑制了乙烯的合成,延緩了果實(shí)的成熟和衰老。1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)也是乙烯生物合成途徑中的重要酶,它能夠催化ACC氧化生成乙烯。對(duì)照組哈密瓜的ACO活性在貯藏期間同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,ACO活性較低,隨著果實(shí)的成熟,ACO基因的表達(dá)逐漸增強(qiáng),ACO活性逐漸升高,在第7天達(dá)到峰值,為4.28U/g?FW。在果實(shí)成熟過程中,ACO被激活,催化ACC氧化生成乙烯,促進(jìn)果實(shí)的成熟和衰老。之后,隨著果實(shí)進(jìn)入衰老階段,ACO活性逐漸下降。1-MCP處理組的ACO活性在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理有效地抑制了ACO活性的上升,使其維持在較低水平。直到貯藏后期,ACO活性才出現(xiàn)一定程度的升高,但峰值僅為2.35U/g?FW,明顯低于對(duì)照組。1-MCP通過抑制乙烯信號(hào)傳導(dǎo),減少了ACO基因的表達(dá)和酶蛋白的合成,從而降低了ACO的活性,減少了乙烯的生成,延緩了果實(shí)的成熟和衰老進(jìn)程。五、1-MCP對(duì)哈密瓜活性氧代謝的影響5.1對(duì)活性氧及相關(guān)酶活性的影響在果實(shí)的采后貯藏過程中,活性氧(ROS)的產(chǎn)生與清除平衡對(duì)果實(shí)的衰老和品質(zhì)變化起著關(guān)鍵作用。當(dāng)ROS產(chǎn)生過多且不能及時(shí)被清除時(shí),會(huì)引發(fā)氧化應(yīng)激,導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過氧化,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能,加速果實(shí)的衰老和腐爛。在哈密瓜的貯藏過程中,對(duì)照組的超氧陰離子產(chǎn)生速率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。貯藏初期,超氧陰離子產(chǎn)生速率相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)的生理代謝活動(dòng)逐漸增強(qiáng),呼吸作用產(chǎn)生的能量增加,電子傳遞過程中電子泄漏的概率也隨之增大,導(dǎo)致超氧陰離子產(chǎn)生速率逐漸升高。到貯藏末期,超氧陰離子產(chǎn)生速率達(dá)到12.5μmol/g?min,這表明對(duì)照組哈密瓜在貯藏后期受到了較強(qiáng)的氧化脅迫。1-MCP處理組的超氧陰離子產(chǎn)生速率在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理有效地抑制了超氧陰離子的產(chǎn)生,使其維持在較低水平。這是因?yàn)?-MCP通過阻斷乙烯信號(hào)傳導(dǎo),抑制了與呼吸作用相關(guān)的基因表達(dá)和酶活性的上升,減少了電子傳遞過程中的電子泄漏,從而降低了超氧陰離子的產(chǎn)生速率。隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然1-MCP處理組的超氧陰離子產(chǎn)生速率也有所上升,但上升速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏末期,1-MCP處理組的超氧陰離子產(chǎn)生速率僅為7.6μmol/g?min,這表明1-MCP處理能夠顯著抑制哈密瓜超氧陰離子的產(chǎn)生,減輕氧化脅迫對(duì)果實(shí)的損傷,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。過氧化氫酶(CAT)是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶之一,它能夠催化過氧化氫分解為水和氧氣,從而有效地清除細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。對(duì)照組哈密瓜的CAT活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,隨著果實(shí)代謝活動(dòng)的增強(qiáng),過氧化氫的產(chǎn)生量逐漸增加,為了維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡,CAT活性也隨之升高,以增強(qiáng)對(duì)過氧化氫的清除能力。在第6天,CAT活性達(dá)到峰值,為35.6U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,CAT的合成能力逐漸下降,同時(shí)受到氧化損傷的影響,其活性逐漸降低。1-MCP處理組的CAT活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理促進(jìn)了CAT基因的表達(dá),增加了CAT酶蛋白的合成,使得CAT活性迅速升高。在第6天,1-MCP處理組的CAT活性峰值達(dá)到48.3U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明1-MCP處理能夠增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過多的過氧化氫,減輕氧化脅迫。在貯藏后期,雖然1-MCP處理組的CAT活性也有所下降,但仍保持在較高水平,這說明1-MCP處理能夠在一定程度上延緩CAT活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老。過氧化物酶(POD)也是一種重要的抗氧化酶,它能夠利用過氧化氫催化多種底物的氧化反應(yīng),參與植物體內(nèi)的氧化還原代謝過程,在清除過氧化氫和維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡方面發(fā)揮著重要作用。對(duì)照組哈密瓜的POD活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,隨著果實(shí)內(nèi)過氧化氫含量的增加,POD活性逐漸升高,以應(yīng)對(duì)氧化脅迫。在第8天,POD活性達(dá)到峰值,為42.5U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,POD活性逐漸降低。1-MCP處理組的POD活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理通過激活POD基因的表達(dá),增加了POD酶蛋白的合成,使得POD活性迅速升高。在第8天,1-MCP處理組的POD活性峰值達(dá)到56.8U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明1-MCP處理能夠增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,有效地清除細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫,減輕氧化損傷。在貯藏后期,雖然1-MCP處理組的POD活性也有所下降,但下降速度相對(duì)較慢,仍保持在較高水平,這說明1-MCP處理能夠延緩POD活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。超氧化物歧化酶(SOD)是植物體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)的第一道防線,它能夠催化超氧陰離子發(fā)生歧化反應(yīng),生成過氧化氫和氧氣,從而有效地清除超氧陰離子,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。對(duì)照組哈密瓜的SOD活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,隨著果實(shí)代謝活動(dòng)的增強(qiáng),超氧陰離子的產(chǎn)生量逐漸增加,為了清除過多的超氧陰離子,SOD活性逐漸升高。在第7天,SOD活性達(dá)到峰值,為285.6U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,SOD活性逐漸降低。1-MCP處理組的SOD活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理促進(jìn)了SOD基因的表達(dá),增加了SOD酶蛋白的合成,使得SOD活性迅速升高。在第7天,1-MCP處理組的SOD活性峰值達(dá)到356.8U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明1-MCP處理能夠增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過多的超氧陰離子,減輕氧化脅迫。在貯藏后期,雖然1-MCP處理組的SOD活性也有所下降,但仍保持在較高水平,這說明1-MCP處理能夠在一定程度上延緩SOD活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老。5.2對(duì)丙二醛含量的影響丙二醛(MDA)作為膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一,其含量的變化能夠直觀地反映細(xì)胞膜脂過氧化的程度以及細(xì)胞受到氧化損傷的嚴(yán)重程度。在哈密瓜的貯藏過程中,對(duì)照組的MDA含量呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)。貯藏初期,MDA含量相對(duì)較低,為0.08μmol/g?FW。隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)內(nèi)的活性氧(ROS)產(chǎn)生逐漸增多,當(dāng)ROS的產(chǎn)生速率超過了細(xì)胞內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的清除能力時(shí),就會(huì)引發(fā)膜脂過氧化反應(yīng),導(dǎo)致MDA含量不斷上升。到貯藏末期,MDA含量達(dá)到了0.25μmol/g?FW,這表明對(duì)照組哈密瓜在貯藏后期細(xì)胞膜受到了嚴(yán)重的氧化損傷,膜脂過氧化程度較高。1-MCP處理組的MDA含量在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,1-MCP處理有效地抑制了ROS的產(chǎn)生,減少了膜脂過氧化反應(yīng)的發(fā)生,使得MDA含量維持在較低水平。隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然1-MCP處理組的MDA含量也有所上升,但上升速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏末期,1-MCP處理組的MDA含量僅為0.15μmol/g?FW。這表明1-MCP處理能夠顯著降低哈密瓜丙二醛含量的上升速度,減輕膜脂過氧化程度,保護(hù)細(xì)胞膜的完整性,從而延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。1-MCP處理通過抑制乙烯信號(hào)傳導(dǎo),降低了果實(shí)的呼吸強(qiáng)度和生理代謝速率,減少了ROS的產(chǎn)生,進(jìn)而抑制了膜脂過氧化反應(yīng),降低了MDA的積累,對(duì)維持哈密瓜果實(shí)的品質(zhì)和延長貯藏期起到了重要作用。六、MeJA對(duì)哈密瓜采后品質(zhì)和乙烯產(chǎn)生的影響6.1對(duì)品質(zhì)的影響在貯藏期間,對(duì)照組哈密瓜的硬度持續(xù)下降,從貯藏初期的12.3kg/cm2降至貯藏末期的6.5kg/cm2。這是因?yàn)殡S著果實(shí)的后熟,細(xì)胞壁中的果膠、纖維素等物質(zhì)在相關(guān)酶的作用下逐漸降解,導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)破壞,果實(shí)硬度降低。而MeJA處理組的哈密瓜果實(shí)硬度下降速度明顯減緩,貯藏末期果實(shí)硬度仍能維持在8.6kg/cm2。方差分析顯示,MeJA處理組與對(duì)照組在貯藏第6天及之后,果實(shí)硬度存在顯著差異(P<0.05),表明MeJA處理能夠有效延緩哈密瓜果實(shí)的軟化進(jìn)程,保持果實(shí)的硬度??扇苄怨绦挝锖渴呛饬抗芄掀焚|(zhì)的重要指標(biāo)之一,它反映了果實(shí)中可溶性糖類等物質(zhì)的含量,直接影響果實(shí)的甜度。對(duì)照組哈密瓜的可溶性固形物含量在貯藏前期略有上升,從貯藏初期的14.5%上升至第6天的15.2%,隨后逐漸下降,到貯藏末期降至13.0%。這是因?yàn)樵谫A藏前期,果實(shí)內(nèi)部的淀粉等多糖類物質(zhì)逐漸分解為可溶性糖,使得可溶性固形物含量上升;而在貯藏后期,果實(shí)的呼吸作用不斷消耗糖類,導(dǎo)致可溶性固形物含量下降。MeJA處理組的可溶性固形物含量在貯藏前期上升幅度較小,在第9天達(dá)到峰值,為14.8%,之后下降速度也相對(duì)較慢,貯藏末期仍保持在13.6%。經(jīng)方差分析,MeJA處理組與對(duì)照組在貯藏第9天及之后,可溶性固形物含量存在顯著差異(P<0.05),說明MeJA處理能夠有效減緩哈密瓜可溶性固形物含量的下降,保持果實(shí)的甜度。維生素C作為一種重要的抗氧化物質(zhì),不僅具有抗氧化、抗衰老等功效,還能增強(qiáng)人體免疫力,對(duì)維持人體健康具有重要作用。對(duì)照組哈密瓜的維生素C含量在貯藏期間逐漸減少,從貯藏初期的15.2mg/100g降至貯藏末期的9.5mg/100g。這是因?yàn)樵谫A藏過程中,維生素C會(huì)受到氧化等因素的影響而逐漸損失。MeJA處理組的維生素C含量下降幅度明顯小于對(duì)照組,貯藏末期仍保持在12.1mg/100g。方差分析結(jié)果表明,MeJA處理組與對(duì)照組在整個(gè)貯藏期間,維生素C含量均存在顯著差異(P<0.05),這充分說明MeJA處理對(duì)保持哈密瓜的維生素C含量具有顯著效果,能夠更好地保留果實(shí)的營養(yǎng)成分。6.2對(duì)失重率和腐爛率的影響在整個(gè)貯藏期間,對(duì)照組哈密瓜的失重率隨著時(shí)間的推移逐漸上升。貯藏初期,失重率相對(duì)較低,這是因?yàn)楣麑?shí)的水分散失和呼吸作用消耗相對(duì)較少。隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)的呼吸作用持續(xù)進(jìn)行,消耗了大量的有機(jī)物質(zhì),同時(shí)水分也不斷散失,導(dǎo)致失重率逐漸增加。到貯藏末期,失重率達(dá)到了10.5%。MeJA處理組的失重率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理有效地抑制了果實(shí)的呼吸作用和水分散失,使得失重率上升較為緩慢。隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然MeJA處理組的失重率也有所增加,但在貯藏末期僅為6.8%。這表明MeJA處理能夠降低哈密瓜的失重率,減少果實(shí)的重量損失,保持果實(shí)的新鮮度。對(duì)照組哈密瓜的腐爛率在貯藏期間迅速上升。貯藏第6天,腐爛率達(dá)到8%,此時(shí)部分果實(shí)表面開始出現(xiàn)輕微的病斑;到第12天,腐爛率增長至25%,較多果實(shí)出現(xiàn)明顯的軟爛、發(fā)霉現(xiàn)象;貯藏末期(第18天),腐爛率高達(dá)55%,大部分果實(shí)已嚴(yán)重腐敗,失去食用價(jià)值。MeJA處理組的腐爛率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。貯藏第6天,MeJA處理組未出現(xiàn)腐爛果實(shí);第12天,腐爛率僅為5%,僅有個(gè)別果實(shí)出現(xiàn)極少量病斑;貯藏末期,腐爛率為20%,雖然有部分果實(shí)出現(xiàn)腐爛,但整體情況明顯好于對(duì)照組。MeJA處理通過激活果實(shí)自身的防御反應(yīng),增強(qiáng)了果實(shí)的抗病能力,減少了病原菌的侵染,從而有效降低了腐爛率。6.3對(duì)呼吸速率和乙烯產(chǎn)生的影響在貯藏期間,對(duì)照組哈密瓜的呼吸速率呈現(xiàn)典型的呼吸躍變型變化趨勢(shì)。貯藏初期,呼吸速率相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)的生理代謝活動(dòng)逐漸增強(qiáng),呼吸速率逐漸上升,在第8天達(dá)到呼吸躍變高峰,此時(shí)呼吸速率為30.5ml/kg?h。之后,隨著果實(shí)逐漸進(jìn)入衰老階段,呼吸速率逐漸下降。MeJA處理組的哈密瓜呼吸速率在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理有效地抑制了呼吸速率的上升,使其維持在較低水平。直到第10天才出現(xiàn)呼吸躍變高峰,且峰值僅為16.8ml/kg?h,明顯低于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠抑制哈密瓜的呼吸作用,降低呼吸速率,延緩呼吸躍變高峰的出現(xiàn)時(shí)間,從而延緩果實(shí)的成熟和衰老進(jìn)程。乙烯作為一種重要的植物激素,對(duì)果實(shí)的成熟和衰老起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。對(duì)照組哈密瓜的乙烯產(chǎn)生量在貯藏期間同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。在貯藏初期,乙烯產(chǎn)生量較低,隨著果實(shí)的成熟,乙烯合成相關(guān)基因的表達(dá)逐漸增強(qiáng),乙烯產(chǎn)生量逐漸增加,在第7天達(dá)到乙烯釋放高峰,此時(shí)乙烯產(chǎn)生量為102.5μl/kg?h。隨后,乙烯產(chǎn)生量逐漸減少。MeJA處理組的乙烯產(chǎn)生量在整個(gè)貯藏期間受到了顯著抑制(P<0.05)。在貯藏前期,乙烯產(chǎn)生量幾乎檢測(cè)不到,隨著貯藏時(shí)間的延長,乙烯產(chǎn)生量雖有緩慢上升,但始終維持在較低水平。乙烯釋放高峰出現(xiàn)在第9天,峰值為38.6μl/kg?h,顯著低于對(duì)照組。這說明MeJA處理能夠抑制哈密瓜果實(shí)乙烯的產(chǎn)生,延緩乙烯釋放高峰的出現(xiàn),從而抑制果實(shí)的成熟和衰老。6.4對(duì)ACC含量和ACS、ACO活性的影響在貯藏期間,對(duì)照組哈密瓜的ACC含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,ACC含量較低,隨著果實(shí)的成熟進(jìn)程推進(jìn),乙烯合成相關(guān)生理活動(dòng)逐漸活躍,ACC合成酶(ACS)的活性增強(qiáng),催化生成更多的ACC,使得ACC含量逐漸上升,在第7天達(dá)到峰值,為1.20μmol/g?FW。隨后,由于乙烯的不斷合成消耗了大量的ACC,其含量逐漸下降。MeJA處理組的哈密瓜ACC含量在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理有效地抑制了ACS的活性,減少了ACC的合成,使得ACC含量幾乎沒有明顯變化,始終維持在較低水平。直到貯藏后期,ACC含量才略有上升,但峰值僅為0.72μmol/g?FW,明顯低于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠通過抑制ACS的活性,減少ACC的積累,從而有效抑制乙烯的合成,延緩果實(shí)的成熟和衰老進(jìn)程。ACS作為乙烯生物合成途徑中的關(guān)鍵限速酶,其活性高低直接決定了乙烯的合成速率。對(duì)照組哈密瓜的ACS活性在貯藏期間呈現(xiàn)典型的先上升后下降趨勢(shì)。貯藏初期,ACS活性處于較低水平,隨著果實(shí)逐漸進(jìn)入成熟階段,ACS基因的表達(dá)被激活,導(dǎo)致ACS活性逐漸升高,在第6天達(dá)到峰值,為3.45U/g?FW。之后,隨著果實(shí)進(jìn)入衰老階段,ACS活性逐漸下降。MeJA處理組的ACS活性在整個(gè)貯藏期間受到顯著抑制(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),使ACS活性幾乎沒有明顯變化,維持在較低水平。直到貯藏后期,ACS活性才略有升高,但峰值僅為1.78U/g?FW,遠(yuǎn)低于對(duì)照組。這說明MeJA處理能夠抑制ACS基因的表達(dá),減少ACS酶蛋白的合成,從而降低ACS的活性,有效抑制乙烯的合成,延緩果實(shí)的成熟和衰老。ACO同樣是乙烯生物合成途徑中的重要酶,負(fù)責(zé)催化ACC氧化生成乙烯。對(duì)照組哈密瓜的ACO活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,ACO活性較低,隨著果實(shí)的成熟,ACO基因的表達(dá)逐漸增強(qiáng),ACO活性逐漸升高,在第7天達(dá)到峰值,為4.15U/g?FW。之后,隨著果實(shí)進(jìn)入衰老階段,ACO活性逐漸下降。MeJA處理組的ACO活性在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理有效地抑制了ACO活性的上升,使其維持在較低水平。直到貯藏后期,ACO活性才出現(xiàn)一定程度的升高,但峰值僅為2.28U/g?FW,明顯低于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠通過抑制ACO基因的表達(dá),減少ACO酶蛋白的合成,從而降低ACO的活性,減少乙烯的生成,延緩果實(shí)的成熟和衰老進(jìn)程。七、MeJA對(duì)哈密瓜果實(shí)冷害及活性氧代謝的影響7.1對(duì)冷害的影響在低溫貯藏條件下,對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的冷害癥狀隨著貯藏時(shí)間的延長逐漸加重。貯藏初期,果實(shí)表面光滑,色澤鮮艷,無明顯冷害癥狀。然而,隨著貯藏時(shí)間的推移,果實(shí)表面開始出現(xiàn)水漬狀斑點(diǎn),且斑點(diǎn)數(shù)量逐漸增多、面積逐漸擴(kuò)大;隨后,果實(shí)表皮出現(xiàn)凹陷斑,嚴(yán)重影響果實(shí)的外觀品質(zhì);在貯藏后期,部分果實(shí)的果肉開始出現(xiàn)褐變現(xiàn)象,口感變差,食用價(jià)值降低。對(duì)照組的冷害指數(shù)在貯藏第7天開始上升,為1.2,隨著貯藏時(shí)間的延長,冷害指數(shù)持續(xù)增加,到貯藏第21天,冷害指數(shù)達(dá)到4.5,表明果實(shí)受到了嚴(yán)重的冷害。而MeJA處理組的哈密瓜果實(shí)冷害癥狀明顯減輕。在整個(gè)貯藏期間,果實(shí)表面水漬狀斑點(diǎn)和凹陷斑的出現(xiàn)數(shù)量和面積均顯著少于對(duì)照組。貯藏第7天,MeJA處理組的冷害指數(shù)僅為0.5,顯著低于對(duì)照組(P<0.05);在貯藏第21天,冷害指數(shù)為2.1,仍顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。這表明MeJA處理能夠有效降低哈密瓜果實(shí)的冷害指數(shù),減輕冷害癥狀,提高果實(shí)的抗冷性,維持果實(shí)的外觀品質(zhì)和食用價(jià)值,延長果實(shí)的貯藏期。7.2對(duì)活性氧代謝相關(guān)酶活性的影響在貯藏過程中,對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的過氧化氫酶(CAT)活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,果實(shí)的代謝活動(dòng)逐漸增強(qiáng),產(chǎn)生的過氧化氫等活性氧物質(zhì)增多,為了清除這些活性氧,維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡,CAT活性隨之升高,在第7天達(dá)到峰值,為32.5U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,細(xì)胞內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)逐漸受損,CAT的合成能力下降,同時(shí)受到活性氧的氧化損傷,導(dǎo)致CAT活性逐漸降低。MeJA處理組的哈密瓜果實(shí)CAT活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理能夠激活CAT基因的表達(dá),促進(jìn)CAT酶蛋白的合成,使得CAT活性迅速升高,在第7天達(dá)到峰值,為45.6U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過多的過氧化氫,減輕氧化脅迫。在貯藏后期,雖然MeJA處理組的CAT活性也有所下降,但仍保持在較高水平,說明MeJA處理能夠在一定程度上延緩CAT活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。過氧化物酶(POD)作為植物體內(nèi)重要的抗氧化酶之一,在清除過氧化氫和維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的POD活性在貯藏期間同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,隨著果實(shí)內(nèi)過氧化氫含量的增加,POD活性逐漸升高,以應(yīng)對(duì)氧化脅迫,在第9天達(dá)到峰值,為40.8U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,POD活性逐漸降低。MeJA處理組的POD活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理通過誘導(dǎo)POD基因的表達(dá),增加了POD酶蛋白的合成,使得POD活性迅速升高,在第9天達(dá)到峰值,為58.3U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠顯著增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,有效地清除細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫,減輕氧化損傷。在貯藏后期,雖然MeJA處理組的POD活性也有所下降,但下降速度相對(duì)較慢,仍保持在較高水平,這說明MeJA處理能夠延緩POD活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。超氧化物歧化酶(SOD)是植物抗氧化防御系統(tǒng)的第一道防線,它能夠催化超氧陰離子發(fā)生歧化反應(yīng),生成過氧化氫和氧氣,從而有效地清除超氧陰離子,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的SOD活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,隨著果實(shí)代謝活動(dòng)的增強(qiáng),超氧陰離子的產(chǎn)生量逐漸增加,為了清除過多的超氧陰離子,SOD活性逐漸升高,在第8天達(dá)到峰值,為276.5U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,SOD活性逐漸降低。MeJA處理組的SOD活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理促進(jìn)了SOD基因的表達(dá),增加了SOD酶蛋白的合成,使得SOD活性迅速升高,在第8天達(dá)到峰值,為368.4U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過多的超氧陰離子,減輕氧化脅迫。在貯藏后期,雖然MeJA處理組的SOD活性也有所下降,但仍保持在較高水平,這說明MeJA處理能夠在一定程度上延緩SOD活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老??箟难徇^氧化物酶(APX)是植物體內(nèi)抗壞血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循環(huán)中的關(guān)鍵酶,它能夠利用抗壞血酸(AsA)作為電子供體,將過氧化氫還原為水,從而清除細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫,維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡。對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的APX活性在貯藏期間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,隨著果實(shí)內(nèi)過氧化氫含量的增加,APX活性逐漸升高,以增強(qiáng)對(duì)過氧化氫的清除能力,在第7天達(dá)到峰值,為28.6U/g?FW。之后,隨著果實(shí)的衰老,APX活性逐漸降低。MeJA處理組的APX活性在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理誘導(dǎo)了APX基因的表達(dá),增加了APX酶蛋白的合成,使得APX活性迅速升高,在第7天達(dá)到峰值,為42.5U/g?FW,明顯高于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠增強(qiáng)哈密瓜果實(shí)的抗氧化能力,有效地清除細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫,維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡。在貯藏后期,雖然MeJA處理組的APX活性也有所下降,但仍保持在較高水平,這說明MeJA處理能夠延緩APX活性的降低,維持果實(shí)的抗氧化能力,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。7.3對(duì)超氧陰離子、MDA、H?O?含量的影響在貯藏過程中,對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的超氧陰離子含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。貯藏初期,超氧陰離子含量相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)的生理代謝活動(dòng)逐漸增強(qiáng),呼吸作用產(chǎn)生的能量增加,電子傳遞過程中電子泄漏的概率也隨之增大,導(dǎo)致超氧陰離子產(chǎn)生速率逐漸升高,進(jìn)而超氧陰離子含量不斷增加。到貯藏末期,超氧陰離子含量達(dá)到了25.6μmol/g,這表明對(duì)照組哈密瓜在貯藏后期受到了較強(qiáng)的氧化脅迫。MeJA處理組的超氧陰離子含量在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理有效地抑制了超氧陰離子的產(chǎn)生,使其維持在較低水平。這是因?yàn)镸eJA能夠激活果實(shí)自身的防御反應(yīng),增強(qiáng)抗氧化酶系統(tǒng)的活性,及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過多的超氧陰離子,從而減少了超氧陰離子的積累。隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然MeJA處理組的超氧陰離子含量也有所上升,但上升速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏末期,MeJA處理組的超氧陰離子含量僅為15.8μmol/g。這表明MeJA處理能夠顯著抑制哈密瓜超氧陰離子的產(chǎn)生,減輕氧化脅迫對(duì)果實(shí)的損傷,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。丙二醛(MDA)作為膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一,其含量的變化能夠直觀地反映細(xì)胞膜脂過氧化的程度以及細(xì)胞受到氧化損傷的嚴(yán)重程度。對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的MDA含量在貯藏期間呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)。貯藏初期,MDA含量相對(duì)較低,為0.07μmol/g。隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)內(nèi)的活性氧(ROS)產(chǎn)生逐漸增多,當(dāng)ROS的產(chǎn)生速率超過了細(xì)胞內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的清除能力時(shí),就會(huì)引發(fā)膜脂過氧化反應(yīng),導(dǎo)致MDA含量不斷上升。到貯藏末期,MDA含量達(dá)到了0.23μmol/g,這表明對(duì)照組哈密瓜在貯藏后期細(xì)胞膜受到了嚴(yán)重的氧化損傷,膜脂過氧化程度較高。MeJA處理組的MDA含量在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理通過增強(qiáng)果實(shí)的抗氧化能力,有效地抑制了ROS的產(chǎn)生,減少了膜脂過氧化反應(yīng)的發(fā)生,使得MDA含量維持在較低水平。隨著貯藏時(shí)間的推移,雖然MeJA處理組的MDA含量也有所上升,但上升速度明顯慢于對(duì)照組。在貯藏末期,MeJA處理組的MDA含量僅為0.13μmol/g。這表明MeJA處理能夠顯著降低哈密瓜丙二醛含量的上升速度,減輕膜脂過氧化程度,保護(hù)細(xì)胞膜的完整性,從而延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程。過氧化氫(H?O?)是一種重要的活性氧物質(zhì),在植物的生理代謝過程中起著重要的信號(hào)傳導(dǎo)作用,但過多的H?O?會(huì)對(duì)細(xì)胞造成氧化損傷。對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的H?O?含量在貯藏期間呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。貯藏初期,H?O?含量較低,隨著果實(shí)的衰老和氧化脅迫的加劇,H?O?的產(chǎn)生逐漸增多,其含量不斷上升。到貯藏末期,H?O?含量達(dá)到了15.6μmol/g。MeJA處理組的H?O?含量在整個(gè)貯藏期間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理能夠誘導(dǎo)果實(shí)中抗氧化酶基因的表達(dá),增加抗氧化酶的活性,如過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)等,這些抗氧化酶能夠及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過多的H?O?,從而使H?O?含量維持在較低水平。隨著貯藏時(shí)間的延長,雖然MeJA處理組的H?O?含量也有所上升,但上升幅度明顯小于對(duì)照組。在貯藏末期,MeJA處理組的H?O?含量僅為9.8μmol/g。這表明MeJA處理能夠有效地抑制哈密瓜果實(shí)中H?O?含量的增加,減輕氧化損傷,維持果實(shí)的正常生理功能,延緩果實(shí)的衰老。7.4對(duì)脯氨酸含量和細(xì)胞膜滲透率的影響在貯藏過程中,對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的脯氨酸含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏初期,脯氨酸含量相對(duì)較低,隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)受到低溫脅迫等因素的影響,細(xì)胞內(nèi)的脯氨酸合成代謝逐漸增強(qiáng),脯氨酸含量逐漸上升,在第14天達(dá)到峰值,為4.5μg/g。之后,隨著果實(shí)的衰老,脯氨酸的分解代謝逐漸增強(qiáng),脯氨酸含量逐漸下降。MeJA處理組的哈密瓜果實(shí)脯氨酸含量在整個(gè)貯藏期間顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在貯藏前期,MeJA處理能夠誘導(dǎo)脯氨酸合成關(guān)鍵酶基因的表達(dá),如Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因和鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶(OAT)基因,增加P5CS和OAT的活性,從而促進(jìn)脯氨酸的合成,使得脯氨酸含量迅速升高,在第14天達(dá)到峰值,為6.8μg/g,明顯高于對(duì)照組。這表明MeJA處理能夠通過調(diào)節(jié)脯氨酸代謝,增加脯氨酸的積累,提高果實(shí)的抗冷性。在貯藏后期,雖然MeJA處理組的脯氨酸含量也有所下降,但仍保持在較高水平,說明MeJA處理能夠在一定程度上延緩脯氨酸的分解,維持果實(shí)較高的抗冷能力。細(xì)胞膜滲透率是反映細(xì)胞膜完整性和細(xì)胞損傷程度的重要指標(biāo)。在貯藏過程中,對(duì)照組哈密瓜果實(shí)的細(xì)胞

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