巴梨是西洋梨优良品种，后熟时果肉细腻、多汁、香味浓郁，逐渐受到我国消费者的喜爱。巴梨贮藏过程中易发生果肉或果心褐变，是限制其长期贮藏的主要因素之一。研究表明，巴梨果实褐变与质膜过氧化和多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性有关[1-3]。细胞中存在两种形态的PPO，一种以游离态形式存在细胞质中，具有催化活性；另一种以结合态形式存在细胞膜上，无催化活性。逆境下细胞膜发生过氧化、细胞结构遭到破坏时，结合态PPO转化成游离态PPO，PPO活性增强；酚类物质从液泡流入细胞质中，被PPO 氧化为醌类物质，从而引起果实褐变[4]。已有研究表明，采收过晚、成熟度过高以及果实的膜脂过氧化作用增强，都会提高果实褐变发生程度[5]。目前，随着劳动力的缺乏，延缓果实成熟、延长采收期已成为缓解劳动力短缺的有效措施之一。
气调贮藏或采后1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）处理可有效减少贮藏期果实褐化的发生[6-9]，但气调贮藏易发生CO2伤害[1]，而采后1-MCP 处理效果受剂量[10]、贮藏温度[11]、采收期[12]、容器材质[13]等因素的影响且需要密闭环境。HarvistaTM是美国AgroFresh 公司研制发明的一种1.3-悬浮剂型1-MCP，采前喷施，操作简便。笔者所在的课题组前期研究表明采前14 d 喷施300 mg·L-1的HarvistaTM可降低贮藏期果实虎皮病的发生率和质膜过氧化程度，抑制果实硬度、果皮叶绿素含量和可滴定酸含量的下降[14]。但是，关于采前喷施1-MCP 和不同采收期对贮藏期巴梨果实褐变的影响尚不清楚。本研究旨在探讨采前喷施1-MCP 处理结合不同采收期对巴梨贮藏中果实褐变、PPO 活性和果实品质的影响，为今后延长巴梨果实贮藏期提供一定的参考依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料与处理
本试验地点选自美国俄勒冈州Parkdale商品果园（45°30′N，121°36′W），海拔610 m。试验品种为20 a 生巴梨（Pyrus communis L.），砧木为榅桲（Cydonia oblonga Miller），南北行向，栽植密度为3 m×5 m。
试验于2016年7月29日（成熟前12 d）进行，利用CO2 压力喷雾机喷施300 mg·L-1 1-MCP（HarvistaTM，AgroFresh Solution Inc.，PA）溶液，以喷清水为对照，施用量为1350 L·hm-2，生产上以果实硬度作为采收期确定依据，巴梨适宜采收时果实硬度为80～89 N。对照处理的果实于8 月10 日采收（CK），果实硬度为84.56 N。1-MCP 处理的果实分别在8月10 日采收、果实硬度87.37 N（1-MCP）和8 月17日采收、果实硬度85.31 N（1-MCP+后采）。采收时选取生长势和负载量相近的梨树作为取样树，完全随机设计，每个处理6 株树，3 次重复。将树冠外围无机械损伤和病虫害的果实，放入衬有微孔聚乙烯袋的木箱内，每个木箱70 个果实，然后立即送到位于Hood River的俄勒冈州立大学农业研究与推广中心冷库中，冷库温度控制在（-1.1±0.5）°C，相对湿度为90%～95%。
1.2 相关指标的测定
1.2.1 果实褐变率、乙烯释放量和呼吸强度的测定 果实褐变率测定参考何近刚等[15]的方法，贮藏后每隔1 个月，每个处理取180 个果实放置在室温（20.0±1.0）℃和相对湿度50%～60%环境下。放置1、3、5 d，用水果刀沿果实赤道线切开，观察果实褐变情况，统计果实褐变率。果实褐变率（%）=果实褐变数/果实总数×100。完全随机设计，每个处理20个果实，3次重复。
乙烯释放量和呼吸强度的测定参照Li等[16]的方法。
1.2.2 PPO 活性、总酚和丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的测定 PPO 活性测定参考Yazdani等[17]的方法，略有改动。取1.0 g冷冻果肉粉末加入3 mL 醋酸缓冲液中，混匀4 ℃10 000×g 下离心15 min，取1 mL上清液加入50 mmol·L-1邻苯二酚反应液1 mL，立即在420 nm下测定OD值，每隔1 min记录1 次OD 值，酶活性以每min 变化0.01 个OD 值为1个单位。
多酚含量的测定参考Yazdani[17]的福林比色法，MDA 含量测定参照郝再彬等[18]的硫代巴比妥酸比色法。
1.2.3 果实贮藏品质的测定 参考Xie等[11]的方法，贮藏第4 和5 个月，将果实放置在室温（20.0±1.0）℃、相对湿度50%～60%，放置后第1 天，测定果皮叶绿素含量、果实硬度、可滴定酸含量和可溶性固形物含量。果皮叶绿素含量采用DA 测定仪测定，测定果实赤道线正反面的果皮，单位用IAD表示。果实硬度采用GS-14 水果质地分析仪测定，探头直径为8 mm，单位用N 表示。可滴定酸含量测定采用DL15 全自动酸度仪，单位用含苹果酸mmol·L-1表示。可溶性固形物含量采用PAL-1数显糖度测定仪测定，单位用%表示。每个处理10个果实，3次重复。
1.2.4 果实后熟性的测定 参考Xie等[11]的方法，贮藏第4和5个月室温放置后第5天，测定果实硬度和出汁量。每个处理10个果实，3次重复。
1.3 数据统计与分析方法
数据在Office 2010 中统计和作图，运用SPSS 17.0软件进行方差分析，应用Duncan’s多重比较进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 采前喷施1-MCP对巴梨果实褐变的影响
研究发现贮藏（-1.1 ℃）前3 个月，无果实褐变的发生。随着贮藏时间的延长，褐变率呈现上升的趋势，褐变症状均在室温5 d时出现（图1-A～B）。贮藏4 个月，对照处理果心褐化，褐变率33.33%；1-MCP 和1-MCP+后采处理的果实均无褐变的发生，极显著低于对照处理。贮藏5 个月，对照果肉和果心褐变率上升到66.67%；1-MCP+后采处理仅果心褐化，褐变率为21.74%，极显著低于对照处理；1-MCP处理的果实没有发生褐变。
图1 采前1-MCP 处理对巴梨果实褐变的影响
Fig.1 Effect of 1-MCP treatment on the internal browning of Bartlett fruit
A.贮藏（-1.1 ℃）4 个月和5 个月，室温放置5 d 不同处理巴梨果实褐变率，不同大写字母表示同一贮藏时间不同处理差异极显著（p≤0.01）；B.贮藏（-1.1 ℃）4 个月和5 个月，室温放置5 d 不同处理巴梨果实褐变症状。
A.The internal browning of the‘Bartlett’fruit on 5 days after 4 and 5 months storage (-1.1 ℃), different capital letters indicate significant differences of the treatments at same storage time at p ≤0.01 levels; B.The browning symptom of the fruit on 5 days after 4 and 5 months storage (-1.1 ℃).
2.2 采前喷施1-MCP 对巴梨果实乙烯释放量和呼吸强度的影响
从图2 中可以看出，采前喷施1-MCP 降低了贮藏期巴梨的乙烯释放量。贮藏4 个月室温1 d，对照处理果实乙烯释放量显著高于1-MCP处理和1-MCP+后采处理；室温3 d，对照处理乙烯释放量显著下降，1-MCP 处理的乙烯释放量呈现上升，1-MCP+后采处理无显著变化，3 个处理之间无显著差异；室温5 d，3个处理乙烯释放量均呈下降趋势，但1-MCP 处理显著高于对照和1-MCP+后采处理。贮藏5个月，3个处理果实的乙烯释放量均呈下降趋势：室温1 d对照处理的乙烯释放量均显著高于1-MCP 和1-MCP+后采处理，随后迅速下降；室温5 d 对照处理乙烯释放量最低，而且2 个采收期之间差异显著。
图2 采前1-MCP 处理对巴梨果实乙烯释放量的影响
Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on the ethylene production rate of Bartlett fruit
不同小写字母表示同一贮藏时间不同处理差异显著（p ≤0.05）。下同。
Different lowercase letters on same column indicate significant differences of the treatments at the same storage time at p ≤0.05 levels.The same below.
从图3 中可以看出，采前喷施1-MCP 降低了贮藏期巴梨果实的呼吸强度。贮藏4个月室温1 d和3 d，采前喷施1-MCP 显著降低果实呼吸强度，而且2 个采收期的1-MCP 处理之间无显著差异；温室5 d，3个处理果实的呼吸强度迅速下降，且处理之间无显著差异。贮藏5个月室温1 d，对照处理的果实呼吸强度显著高于采前1-MCP处理，随后迅速下降，3 d和5 d与1-MCP和1-MCP+后采差异不显著。
图3 采前1-MCP 处理对巴梨果实呼吸强度的影响
Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on the respiration rate of Bartlett fruit
2.3 采前1-MCP处理对果实MDA含量的影响
从图4中可以看出，随着贮藏时间的延长，果肉中MDA含量呈现增加的趋势，贮藏5个月3个处理的MDA含量均显著高于4个月同时期水平。贮藏4个月室温放置1 d，3 个处理的果肉MDA 含量处于较低水平，处理之间无显著差异；随后，MDA含量迅速增加，室温3 d 和5 d 对照的MDA 含量均显著高于1-MCP和1-MCP+后采处理。贮藏5个月室温3 d和5 d，对照MDA 含量显著高于1-MCP 和1-MCP+后采处理。除贮藏5个月室温5 d时1-MCP+后采处理MDA 含量显著高于1-MCP 处理外，其余贮藏时间2个处理之间MDA含量均差异不显著。
图4 采前1-MCP 处理对巴梨果实MDA 含量的影响
Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on the MDA content of Bartlett fruit
2.4 采前1-MCP处理对果实PPO活性和多酚含量的影响
从图5 中可以看出，随着贮藏时间的延长，果肉PPO 活性整体呈现增加的趋势。贮藏4 个月后，室温下3 个处理果实PPO 活性均呈现先升高后下降的趋势，而且对照果实PPO 活性均显著高于1-MCP 和1-MCP+后采处理。贮藏5 个月，3 个处理PPO 活性呈现不同的变化趋势：室温1 d 对照PPO活性显著高于其余2 个处理，随后迅速下降，室温5 d 显著低于其余2 个处理；1-MCP 处理PPO 活性呈现先升后降的趋势，室温3 d PPO 活性显著高于对照和1-MCP+后采处理；1-MCP+后采处理PPO 活性呈现增加趋势，室温5 d 显著高于对照和1-MCP处理。
图5 采前1-MCP 处理对巴梨果实PPO 活性的影响
Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on the PPO activity of Bartlett fruit
从图6中可以看出，随着贮藏期的延长，果肉中的多酚含量呈增加趋势，采前1-MCP延缓了贮藏期果实中酚类含量的增加。贮藏4个月和5个月，对照果实多酚含量均显著高于1-MCP和1-MCP+后采处理。延迟果实采收提高了室温后期果实中酚类物质含量。贮藏4个月和5个月室温5 d，1-MCP+后采处理果实中酚类含量显著高于1-MCP处理。
图6 采前1-MCP 处理对巴梨果实多酚含量的影响
Fig.6 Effect of 1-MCP treatment on the TP content of Bartlett fruit
2.5 采前1-MCP对贮藏品质的影响
从表1 看出，随着贮藏时间延长，果实硬度、果皮叶绿素含量、可滴定酸含量和可溶性固形物含量均呈下降趋势。但是，1-MCP 和1-MCP+后采处理的果实硬度和果皮叶绿素含量显著高于对照。贮藏4 个月和5 个月，3 个处理果实可滴定酸含量无显著差异，但不同处理之间的降幅不同。对照下降了37.50%，其降幅显著高于1-MCP 22.22%和1-MCP+后采28.57%，这说明采前1-MCP 处理对可滴定含量无影响，但抑制了可滴定酸含量的下降。除贮藏4 个月1-MCP+后采处理果实硬度显著低于1-MCP 处理外，其余贮藏时间的2 个处理之间果实硬度、果皮叶绿素含量、可滴定酸含量和可溶性固形物含量均无显著差异。
表1 采前1-MCP 处理对巴梨贮藏品质的影响
Table 1 Effect of preharvest 1-MCP application on the storage quality of Bartlett fruit
注：同行不同大写字母表示同一处理不同贮藏时间差异显著（p ≤0.05），同列不同小写字母表示相同贮藏时间不同处理之间差异显著（p ≤0.05）。下同。
Note:Different capital letters in the same row indicate significant differences of the same treatment at different storage time at p ≤0.05 levels.Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among 3 treatments at the same storage time at p ≤0.05 levels.The same below.
处理Treatment对照Control 1-MCP 1-MCP+后采1-MCP&delayed harvest硬度Fruit firmness/N 4 M 73.52±2.17 Ac 83.23±1.02 Aa 77.89±1.01 Ab 5 M 64.27±3.01 Bb 73.24±2.57 Ba 71.91±0.72 Ba果皮叶绿素含量Peel chlorophyll content/（IAD）4 M 1.58±0.14 Ab 1.88±0.02 Aa 1.93±0.08 Aa 5 M 1.23±0.08 Bb 1.68±0.03 Ba 1.63±0.09 Ba c（可滴定酸）Titratable acidity content/（mmol·L-1）4 M 1.58±0.06 Aa 1.84±0.15 Aa 1.38±0.10 Aa 5 M 1.03±0.14 Ba 1.38±0.02 Ba 0.96±0.01 Ba w（可溶性固形物）Soluble solids content/%4 M 12.93±0.15 Aa 12.00±0.17 Ab 11.77±0.10 Ab 5 M 12.40±0.43 Aa 11.23±0.11 Ab 11.10±0.20 Ab
2.6 采前1-MCP处理对果实后熟的影响
多数西洋梨果实需经过后熟才能食用，室温（20.0±1.0）℃下，果实硬度＜24 N、出汁量＜650 mL·kg-1 时果实达到最佳可食性[19]。从表2中可以看出，贮藏4个月室温5 d，3个处理的果实硬度为17.56～20.91 N、出汁量456～507 mL·kg-1，均达到了最佳食用性。随着贮藏时间的延长，果实后熟加快，出汁量增加。果实冷藏5 个月室温5 d，对照果实硬度显著上升，达32.55 N，果实软化受到影响；1-MCP和1-MCP+后熟处理果实硬度分别为23.33 和24.16 N，显著低于对照，出汁量为536和585 mL·kg-1，这表明采前12 d喷施1-MCP，2个采收期的巴梨果实均能正常软化。
表2 采前1-MCP 处理对巴梨果实后熟的影响
Table 2 Effect of preharvest 1-MCP application on the ripening of Bartlett fruit
处理Treatment对照Control 1-MCP 1-MCP+后采1-MCP&delayed harvest硬度Fruit firmness/N 4 M 20.91±0.43 Ba 17.56±0.57 Bb 18.46±1.19 Bb 5 M 32.55±2.06 Aa 23.33±2.89 Ab 24.16±2.03 Ab出汁量Extractable juice/（mL·kg-1）4 M 507±26 Ba 456±15 Ba 496±17 Ba 5 M 587±20 Aa 536±11 Aa 585±7 Aa
3 讨 论
梨果实贮藏过程中易发果肉或果心褐变（黑心病）等生理病害，是限制长期贮藏的主要因子之一。贮藏前期低温和后期衰老均引起梨果实黑心病发生[20]。普通贮藏（-1.1±0.5）℃条件下，巴梨果实贮藏期为1～3 个月[21]。本研究表明，贮藏前3 个月，巴梨果实无褐变的发生；贮藏4 个月对照果实果心部位出现褐化，贮藏5 个月褐变症状扩展到整个果肉，褐变率为66.67%，失去了商品性。这说明，贮藏期间巴梨果实褐变主要是由后期果实衰老引起的。
1-MCP通过与乙烯受体结合或抑制乙烯合成，阻碍乙烯信号的传递，从而延缓果实衰老进程[22-24]。本研究表明，采前12 d 进行1-MCP 处理，采收时（8月10日）果实硬度为87.37 N，显著高于对照84.56 N，推迟了果实成熟，这与Villalobos-Acuña等[25]的研究结果相一致。同时，采前1-MCP处理显著降低了贮藏期间乙烯释放量和呼吸强度，果实硬度和果皮叶绿素含量显著高于对照，延缓了果实的衰老，从而降低了巴梨果实衰老引起的果实褐变率。同时，采前喷施1-MCP 显著降低了贮藏中巴梨果实质膜过氧化程度，避免了由于细胞结构破坏引起的PPO活性增加、液泡中多酚被氧化成醌类，从而减少了果实褐变的发生。
多数西洋梨属于软肉梨，后熟时果实硬度低于24 N和出汁量低于650 mL·kg-1 时更受消费者的青睐[19]。贮藏时间的延长影响西洋梨果实的正常后熟，表现为果实硬度增加。本研究表明，巴梨果实贮藏4个月室温5 d，3个处理果实均能正常后熟；随着贮藏时间的延长，果实后熟受到影响。巴梨果实贮藏5 个月室温5 d，对照处理果实硬度上升到32.55 N，果实软化受到影响。Dong 等[26]研究表明，Comic 梨果实贮藏（-1.1±0.5）℃超过4 个月，果实硬度呈现增加趋势，果肉呈败絮状，这与长期贮藏抑制果胶甲酯酶活性有关。本试验还表明贮藏5个月，2个采收期的1-MCP处理果实均能正常软化，这可能与采前1-MCP 处理抑制果实软化后期乙烯释放率下降有关。温室5 d，1-MCP和1-MCP+后采处理高水平的乙烯释放率促进细胞壁中果胶的分解，加速果实的软化。
4 结 论
贮藏（-1.1±0.5）℃期间巴梨果实褐变主要是由后期果实衰老引起的，采前12 d 喷施300 mg·L-1 1-MCP 延缓了果实成熟、降低了贮藏期果实褐化率、推迟果实褐化发生，不影响果实的正常后熟。
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