甜瓜(Cucumis melo L.)是我国栽培的主要瓜类之一。网纹甜瓜因外形美观、营养丰富、风味浓郁深受消费者喜爱。但果实收获时恰遇高温,常温下生理代谢旺盛,果肉软化迅速,果实营养品质下降,严重限制果实贮运期限和商品的货架寿命。本文以网纹甜瓜‘香蜜儿’为试材,进行如下处理:1.采前200 mg·L-1 AVG(2-氨基乙氧基乙烯甘氨酸)溶液喷洒果实;2.采后1μL·L-1 1-MCP(1-甲基环丙烯)常温熏蒸24 h;3.采后2000μL·L-1乙烯利溶液浸泡果实10 min;4.清水喷洒果实(CK);将上述处理后果实置于温度22℃~24℃、相对湿度85~90%下贮藏。5.清水喷洒果实,然后置于温度9~11℃、相对湿度85~90%下贮藏。研究后熟过程中网纹甜瓜果实生理特性、细胞壁成分及其代谢相关酶活性变化、基因表达和细胞壁结构变化,探讨乙烯相关因子对甜瓜后熟软化调控机理,为指导甜瓜贮藏及运输提供理论依据。试验结果如下:1.研究后熟甜瓜生理特性变化发现:贮藏中,随果实硬度下降,呼吸速率和乙烯释放量明显上升且出现峰值。AVG、1-MCP及低温贮藏可显著延缓果实呼吸上升,抑制乙烯生成。乙烯利处理则显著促进乙烯生成并促进贮藏前期(9 d)果实呼吸速率提高。各乙烯因子对果实保硬效果为:AVG>1-MCP>CK>乙烯利;低温贮藏利于果实硬度保持。相关分析表明:果实质地变化与呼吸、乙烯密切相关,说明:果实后熟软化受乙烯因子的调控。2.观察后熟甜瓜果实细胞结构变化发现:贮藏中,果实薄壁细胞体积逐渐变大,细胞密度减小,出现明显胞间空隙。贮藏后期出现薄壁细胞与海绵组织融合现象,即细胞高度分散、细胞壁部分破裂、细胞互相融合。AVG处理有利于保持甜瓜薄壁细胞的完整性,抑制细胞破裂溶解。乙烯利处理加速细胞形态的破坏和细胞破裂。贮藏前期,低温利于保持细胞形态的完整性,贮藏后期细胞有溶解现象发生。表明:果肉细胞结构变化受乙烯因子的影响。3.研究后熟甜瓜细胞壁各组分变化发现:常温贮藏下,果实硬度、细胞壁干物质(CWM)、纤维素含量下降,而水溶性果胶(WSP)含量上升。共价型果胶(CSP)前期缓慢下降,后期小幅回升。离子型果胶(ISP)、疏松结合半纤维素、紧密结合半纤维素均为先上升,后下降。贮藏中,AVG、1-MCP可显著抑制果实CWM、CSP分解,延缓WSP含量上升。且在贮藏前期,明显延缓ISP、半纤维素、纤维素的降解;乙烯利则明显加速CWM、ISP、CSP、疏松结合半纤维素、纤维素的分解转化,贮藏后期促进各种溶性果胶向WSP转化,加速紧密结合半纤维素的降解。低温可抑制其它溶型果胶向WSP的转化,延缓ISP、CSP、紧密结合半纤维素、半纤维素的降解,并在贮藏后期抑制CWM、疏松结合半纤维素的分解转化。相关分析表明:细胞壁各成分变化与硬度、乙烯释放量密切相关,说明:果胶组分、纤维素的降解引起果肉硬度下降和果实软化。细胞壁各组分变化受乙烯因子的影响。4.研究后熟甜瓜果实细胞壁代谢相关酶活性及其基因表达发现:PG酶活性与基因表达量变化趋势相似,且与果实硬度变化无明显关系。AVG可显著抑制PG酶活性上升,其Cm-PG1,3基因呈下调表达。1-MCP处理果实Cm-PG1,2,3基因下调表达,且贮藏前期酶活性低于CK果。乙烯利促进酶活性提高及贮藏前期Cm-PG1,3基因上调表达;贮藏前期,低温可抑制酶活性上升及基因的表达。PME为先升后降,与果胶物质成分的变化趋势基本一致,表明PME参与果胶的分解转化。1-MCP处理抑制PME酶活性效果优于AVG处理,乙烯利促进其活性上升;低温显著降低其活性。表明PG、PME活性变化受乙烯因子的影响。贮藏中,果实β-GAL活性与Cm-GAL1,2表达量保持基本一致,前期β-GAL活性、基因表达量逐渐上升,硬度下降,果胶水解加快;之后其酶活性及基因表达逐渐下降,果实硬度、果胶组分变化趋于缓慢。说明β-GAL与果实的后熟软化关系密切。AVG、1-MCP处理可显著抑制β-GAL活性,贮藏前期其基因下调表达。乙烯利显著提高贮藏后期酶活性,但却抑制其基因的表达;低温贮藏甜瓜果实β-GAL活性显著低于CK果,对基因表达影响为前期抑制,后期促进。表明甜瓜β-GAL酶活性及基因表达受乙烯因子影响。室温贮藏中,Cm-XTH1,2,3表达量呈初期上升、中期下降、后期上升的趋势。0 d AVG处理果Cm-XTH1,2,3表达水平显著高于CK果,说明采前AVG处理可延缓果实成熟;贮藏中AVG处理果Cm-XTH1,2,3为下调表达。1-MCP可抑制Cm-XTH1,2表达却促进了Cm-XTH3的表达。乙烯利可促进贮藏前期Cm-XTH1,3的表达却显著抑制Cm-XTH2表达。低温处理对Cm-XTH1,2,3表达的影响为前期抑制,后期促进。表明:Cm-XTH1,2,3的表达可能不受乙烯因子的影响,但与温度变化相关。