1 引言

1-甲基环丙烯（1-methy，lcyclopropene），简称1-MCP）是一环丙烯类化合物，是近年来新发现的一种新型乙烯受体抑制剂，由Sisler及其合作者共同发现［1］。1-MCP能够与果蔬组织中的乙烯受体发生不可逆转的结合，阻碍乙烯与受体的结合，从而抑制乙烯的信号转导［2］。近年来，随着对1-甲基环丙烯的深入研究发现，1-MCP具有化学性质稳定，无毒，低效，作用效果长久等优点，已越来越受到人们的关注［3］。1-MCP已经被制成利于使用的商业粉剂并于1999年美国率先批准其用于鲜切花保鲜上，但目前在中国用于果蔬贮藏保鲜上还比较少［4］。随着对1-MCP的深入研究，1-MCP将在贮藏保鲜上发挥其巨大的作用［2］。

2 研究进展

2.1 1-MCP的性质和作用机制1-MCP是1种含双键的环状碳氢化合物，室温环境下通常以气体形式存在，无色无味，沸点为10℃，在液体状态下不是很稳定［5-7］。Serek和Sisler在1997年提出1种1-MCP可能的反应机制［6］。通常，乙烯和1-MCP两者同时存在时会吸引乙烯受体金属离子的电子，两者处于竞争状态。一般情况下，当受体中的金属原子与乙烯相互吸引后，会引发受体结构发生变化，之后乙烯会从受体上分离出来，此时受体被激活［8］。当1-MCP存在时，其会与受体上的金属原子紧密结合，抑制乙烯的结合；但1-MCP高应变分子，借助自身双键与受体上金属原子的结合是紧密的，很难与受体发生分离，进而阻碍了乙烯与受体的结合，破坏了乙烯的信号转导，扰乱了乙烯的代谢过程，最终影响了一系列由乙烯所主导的果实成熟衰老的相关生理生化过程［9-10］。

相关研究表明，1-MCP在果蔬贮藏保鲜上的效果与处理温度有关，通常常温条件下处理的效果好于低温处理下的效果［11］。Sisler［6］也推断在低温下，1-MCP的作用效果将明显下降。Reid和Paul等研究发现，在2℃贮藏环境下，要想更好的达到抑制效果，必须要求较高的1-MCP处理浓度和较长的1-MCP处理时间［12］。Ku［13］等人研究得出，高温条件1-MCP更有可能与乙烯结合位点相结合，而低温条件下1-MCP气体进入果蔬组织的能力明显下调，或者说与果蔬组织内的受体结合能力下降［11］。

1-MCP的作用机制主要通过阻碍乙烯与组织内的结合位点相结合，从而影响乙烯信号传递和表达，进而延缓果实的衰老与腐烂，延长果蔬的货架期，提高商品价值［14］。用浓度300nL/L的1-MCP气体处理Galia果实发现，处理后能很好的保持果实外在品质与内在品质，延长果实的贮藏时间［58］。

与此同时，有研究也表明，1-MCP在基因水平上也影响着乙烯的合成。乙烯合成过程中的ACC合成酶（ACS）和氧化酶（ACO）基因的表达均受到1-MCP的影响［15］。Nakatsuka等人对番茄、梨和桃的研究也证明，1-MCP影响上述2种酶基因的表达［16］。Fan［17］和Dong［18］分别对苹果和李子的研究表明，1-MCP可以延迟乙烯释放量高峰的出现，并且随着处理浓度的增加效果越明显。Mir［19］和Kluge［20］分别对苹果和桃的研究表明1-MCP处理后可以保持果实的硬度。Itai［21］等对日本梨的研究得出，1-MCP会抑制ACC氧化酶的cDNA克隆PPAOXI的表达。

2.2 1-MCP对果蔬品质和生理活动的影响

2.2.1 对果蔬呼吸作用和乙烯释放的影响 在植物成熟过程中，乙烯促进果蔬成熟，在果实衰老与营养流失起着调节作用。大部分的呼吸跃变型果实都受到乙烯的调节作用。研究证实，1-MCP处理不同程度影响了梨［22］、苹果［23］、番茄［24］、香蕉［25］等果蔬的乙烯释放时间和呼吸峰的出现时间。有试验表明，用浓度为100nL/L的1-MCP处理“秦美”猕猴桃果实后，乙烯释放量明显受到抑制，乙烯峰值出现明显推迟［11］。目前，已证实1-MCP处理能明显抑制杨梅、猕猴桃、巴梨等呼吸跃变型果实的呼吸作用，同时推迟呼吸峰值的出现，而对非呼吸跃变型果实的影响却效果差异很大［15］。

2.2.2 对果实腐烂率和果皮颜色的影响 果实在采后最大的问题就是随着贮藏时间的延长，果实的腐烂率会越来越高。当前，全世界大约有25%的水果在贮藏中因腐烂而不能食用，有些不耐贮藏的果蔬种类在采后贮藏中的腐烂率高达30%［26］。陈新艳用哈密瓜“西州密25号”作为研究对象，研究表明1-MCP处理12h后的果实腐烂率仅仅是对照的0.4倍。许建等人以“西州密17号”为研究对象，在货架期第7天时1-MCP处理比对照的腐烂率低13.3%［35］。有研究也得出1-MCP处理后果实不能完成后熟作用或加速某种病害的发生，因此未来可能是用1-MCP和其他保鲜方法一起来贮藏果蔬［15］。

文章来源：《生理学报》 网址: http://www.slxbzzs.cn/qikandaodu/2021/0412/738.html

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