Mechanism Clarification and Development of Preventive Techniques in Postharvest Rapid Softening of ‘Tonewase’ Japanese Persimmon Fruit

　Field grown ‘Tonewase’ Japanese persimmon had been cultivated as a leading persimmon variety in Wakayama Prefecture without any problem until 1993. Thereafter, however, a rapid fruit softening during postharvest distribution occurred and its rate increased every year coinciding with retardation of the temperature decrease in September which is the ripening season for the fruit. This produced a serious loss to the Prefecture. We clarified the mechanism of this fruit softening and developed a completely suppressible technique based on that mechanism. 　In ‘Tonewase’ persimmon fruit, water stress acted as a primary signal that triggered stress-ethylene production in the tissue of calyx through stimulating the expression of one of the ACC synthase genes, DK-ACS2, a stress responsible ethylene biosynthetic gene. This ethylene diffused into pulp tissue of the fruit, where transcription of DK-ACS1 for ripening-ethylene production was activaled through a positive feedback system, which in turn caused rapid fruit softening. 　This fruit softening derived from stress-ethylene was completely suppressed by packaging the fruit in perforated polyethylene bags or by using carton boxes laminated with a thin layer of plastic film. These techniques that alleviated water loss from fruit completely solved the rapid softening problem during postharvest distribution in ‘Tonewase’ fruit

Physiological Aspects of Strawberries during Maturation in Relation to Cultivating Conditions, and during Ripening off the Vine

イチゴ果実の成熟様相を知るために,種々の作型の'宝交早生'を用い,果実の成熟に伴う呼吸,エチレン,アブシジン酸(ABA),糖,有機酸およびアスコルビン酸含量の消長を着色状態を基準にして調べた. また,別にイチゴ果実の追熟の有無を調べるために,一部の果実をW,TおよびP期からそれぞれ追熟させ,その後の成熟様相を圃場での成熟と比較した. 1)呼吸量は熟度とともに増加する,いわゆる末期上昇型を示したが,作型との間には一定の頃向は認められなかった. 2)エチレン発生量は成熟期間中はほぼ一定で,過熟期まではほとんど変化しなかった. また,未熟果実に対するエチレン処理は成熟にはまったく影響しなかった. 3)遊離型ABA含量はすべての作型において成熟の開始とともに増加したが,抑制および促成栽培ともに1期作目の果実は,2期作目や露地栽培の果実より,その増加時期が早かった. 4)糖含量は成熟とともにそれほど大きく変化しなかったが,抑制および促成栽培の1期作目の果実はシュークロース含量が高かった. 5)滴定酸度はすべての作型で熟度とともに減少する傾向を示した,作型別には,抑制および促成栽培の1期作目の果実は全成熱期間を通じて,滴定酸度がかなり低かった. この傾向はそのままクエン酸含量に現れていた. 6)追熟果実と圃場成熟果実の比較では,着色の進行,呼吸,ABAおよびアスコルビン酸含量の消長には,両果実間に本質的な差異は認められなかった. しかし,追熟果実では糖度は低下し,逆に酸度は高くなる傾向がみられた. 7)以上のことから,作型別には抑制および促成栽塔の1期作目の果実の成熟様相は,明らかに他の作型の果実と異なっているように思われた. また,イチゴ果実は生理的には一応追熟するが,食味の点からは追熟するとはいい切れない面をもつように思われた

Automated System for Determining Respiration in Fruits and Vegetables and Regulating Their Temperature by Microcomputer

青果物の品温を制御しながら,CO2排出量を自動計測する装置をマイクロコンピュータとガスクロマトグラフを用いて試作した. また,同時にC2H4処理も自動的に行えるようにした. その結果,± 0.1 ℃ 以内の品温制御と0.001 % 程度のCO2濃度変化を測定可能であり,十分な実用性が得られた. この装置を用いて,実際に種々の環境変化に対する青果物のCO2排出量の変化を測定したところ,刻々と変化する状況を適確に連続的に自動追跡することができ,環境と生理活性との関係を明らかにする手段として極めて有用であることが示された

Changes of Respiration Rate in Several Kinds of Vegetables under Fluctuating Temperatures

ホウレンソウ,アスパラガス,エンドウ(サヤ用種),イチゴ及びシイタケを用い,1℃と11℃の間を3段階の品温変化速度で,上昇及び下降各1回ずつ変動させ,その間の呼吸強度の変化を測定した. 昇温時の呼吸強度は,昇温前半ではゆるやかに,後半になって速やかに上昇する傾向が認められ,とくに品温の変化速度が早い場合,イチゴを除き品温が5℃前後上昇するまでの呼吸強度の増加は小さかった. アスパラガスでは,品温が上限温度に達した後も呼吸強度の増加が続き,同様の傾向が品温変化が速い場合のホウレンソウ,エンドウ(サヤ用種)及びシイタケでもみられた. 降温時の呼吸強度は,ホウレンソウを除きすべてほぼ直線的に減少した

Changes in Fruit Temperature and Air Constituents in Corrugated Carton by Vibration

複両面段ボール箱にナシ,リンゴ及びウンシュウミカンを実際に流通している形で詰め,人工的に1G及び2Gの振動強度で12時間ないしは24時間の振動処理を行い,果実温度と箱内空気組成の変化を調査した.果実温度は振動中上昇し続け,箱中心部で静置区との温度差でみると1G区で1～1.5℃高くなった.2G区ではそれよりさらに高くなる傾向がみられた.このような温度上昇はパラフィン球でも認められ,静置区に比べて約1℃高くなった.温度上昇と内装緩衝材との関係をパラフィン球で調査したところ,型トレイと段ボールが接していて滑りやすいような緩衝材の組合せ条件の場合に,パラフィン球の温度上昇が速くなり,また上昇の程度も大きくなった.このようなことから,ここでみられた果実温度の上昇は,主として箱内の種々の部位で起る摩擦に起因するものと推察された.箱内空気組成は,静置区では酸素濃度は20%前後,炭酸ガス濃度は0.2-0.3%に保たれ.時間が経過してもそれ以上の大きい変化はみられなかった.振動区では,ナシやリンゴのように型トレイが使われている場合,炭酸ガス濃度は振動中は低く保たれ,振動を中止すると静置と同じレベルに増加した.酸素濃度は振動による変化はほとんどみられなかった.ポリエチレン内張段ボール箱にナシを詰めた場合,静置区では箱内空気組成はポリエチレンのガス透過度に支配されて大きく変動したが,振動区では振動中は空気組成の変化はほとんどみられず,振動を中止すると急速に静置区と同様の大きい変化を示した.このようなことから,普通の複両面段ボール箱では,箱内空気組成は生理的に悪影響が生じる程の大きい変化は起らないこと,振動条件下におくと箱内の換気が促進されて空気組成の変化は小さくなることが明らかになった

Ripening Characteristics of 'Latundan' Bananas (Musa AAB group) Imported from the Philippines

フィリピン産‘Latundan’バナナの追熟技術改善のための基礎資料として,各種追熟温度及び各種エチレン処理濃度下での基本的な成熟特性を調査した. 15,20,25,30及び35℃で自然追熟させた所,ガス代謝,果肉の糖,有機酸及びデンプン含量からみて25℃でもっとも順調に成熟が進展し,それより高温でも低温でも成熟が遅れる傾向がみられた. 1,100及び1,000ppmで24時間のエチレン処理をしたのち25℃で追熟させると,処理濃度に関係なく急速に成熟が進み,ガス代謝や果肉の内容成分の変化からみていずれも同様に成熟が進展した. 全体を通じて,この系統は果皮着色が果肉の成熟より速く進行する傾向がみられ,とくにエチレン処理区で著しかった. そのため,‘Cavendish’用慣行条件で追熟させると,外観上は完全着色に達していてもまだ果肉は十分に成熟していなくて,デンプン含量が高く,また渋味がかなり残って食味が劣る場合があることが認められた. したがって,温度,湿度,エチレン処理の濃度と時間など,‘Latundan’独自の追熟条件を設定する必要がある

Effect of Cultivating Conditions and Postharvest Stepwise Cooling on the Chilling Sensitivity of Eggplant and Cucumber Fruits

ナスとキュウリ果実について,栽培条件及び収穫後のStepwise coolingが低温耐性に及ぼす影響について検討した. いずれの果実も,露地栽培のものよりハウス栽培のもので低温耐性が小さくなる傾向が認められた. しかし,露地栽培でも降雨後に収穫した果実では低温耐性が小さくなった. ハウス栽培のナスで春季栽培と秋季栽培の比較をしたところ,ピッティング発生からみると後者で低温耐性が小さいように思われた. 6.5℃貯蔵の前に一旦中間温度でConditioningすると,ナス及びキュウリのいずれもやや低温耐性を大きくする効果が認められた. その場合,1段階のStepwiseより2段階の方が効果が大きいように思われた. この効果は,内的にも低温貯蔵終了直後にみられる呼吸の一時的上昇の程度が小さくなることからもうかがわれた. ナスで,果実の減量率が2%までは高くなる程ピッティング発生が抑えられることが認められた. このことが,Hardening効果に加えて,Conditioning低温耐性を大きくする要因の一つになっているように思われた

Effects of Accelerated or Delayed Ripening on Hardness, Sugar Content and Acidity of Bananas

バナナの追熟条件の再検討のための基礎資料として,エチレン処理,炭酸ガス処理および追熟温度によって成熟の速さを種々に調節して,果肉硬度,果肉糖含量および滴定酸度に及ぼす影響について調査した. 成熟がゆるやかに進行するような追熟条件では,果色指数4以後に果皮着色の進行に伴って果肉硬度の急激な低下,果肉糖含量の急増および滴定酸度の一時的増加などが起り,果皮の成熟と果肉の成熟が平均的に起ることが認められた. しかし,エチレン処理や30℃追熟のように成熟が促進された場合には,果皮着色に先立って上述の果肉の成熟に伴なう変化が始まっていることが認められ,果皮の成熟と果肉の成熟が不均衡になっていることがうかがわれた. このことはとくにエチレン処理区で明確であり,これが食味に悪い影響を与えることも推察された. このような点,さらに検討する必要があろう. バナナの糖組成はシュークロースが主体であり,完熟時には全糖含量の60～75%を占めていた. グルコースとフラクトースは,シュークロースが急増したのち,それに追従して漸増し,完熟時にはほぼ等量でそれぞれ3～4%になった

Sugar and Organic Acid Contents in the Strawberry Fruit under Different Cultivating Conditions

イチゴ'宝交早生',の4作型の出荷熟度の果実について,糖および有機酸含量を組成別にガスクロマトグラフィー(GLC)を用いて測定した. 1)糖および有機酸ともに,GLCは用いた範囲内では十分な定量性が認められた. 2)果実中の糖としては,フルクトース,グルコースおよびシュークロースが主要なものであり,これら以外のものはほとんど検出されなかった. 有機酸としては,クエン酸とリンゴ酸が主要なものであり,他にリン酸と未同定の大きなピークがみられた. 3)作型による成分の最も大きな相異点はシュークロースに認められ,長冷栽培は促成栽培より,また両栽塔とも1期作は2期作より,その含量は高かった. 4)有機酸含量は促成2期作が最も高かったが,作型による一定の傾向は認められなかった. 5)以上より,イチゴ'宝交早生'の作型による食味相異の主因はシュークロース含量の差異にあるように思われた

メロンとキュウリのＡＣＣ合成酵素遺伝子の構造的特徴とＧＵＳトランジェントアッセイによるプロモーター活性

In orader to clarify the differences in regulatory mechanism(s) of the expression of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate(ACC) synthase(ACS)genes during ripening in climacteric melon fruit and non-climacteric cucumber fruit, two sets of their genomic DNA sequences, including ca. 2kb of the promoter regions were determined, using PCR-based methods. ACS genes from melon (CMe-ACS1,2) were structurally similar to their counterpart from cucumber (CS-ACS1,2) in terms of size and position of exons and introns, restriction map, and sequencd identity of exeons, introns, proximal 5'-flanking promoter regions and splice junction. Southern blot analysis indicated that each ACS gene is present as a single copy. Transient promoter activity was investigated with two constructs of promoter-β-glucuronidase (GUS) fusion, CMe-ACS1:GUS and CS-ACS1:GUS, in mature mesocarp tissue of the two fruits. In melon disks, GUS activities conferred by the promoters of both CS-ACS1 (-2098～+42) and CMe-ACS-1(-2187～+67) were detected, which were decreased by treatment with 1-methylcyclopropene(1-MCP), an ethylene action inhibitor. In cucumber disks, however, only CS-ACS1:GUS was expressed; the activity was decreased with 1-MCP, and it was not affected by propylene. These results suggest that the promoter of CS-ACS1 has a potential to be expressed in the mesocarp tissue of ripening melon fruit, and that the difference in ethylene biosynthesis between melon and cucumber during ripening may be due to the difference in capability of forming trans-acting factor(s), not due to their ACS1 promoter activities.クライマクテリック型果実のメロンとノンクライマクテリック型果実のキュウリの果実追熟に伴う１-アミ ノシクロプロパン-１-カルボン酸（ACC）合成酵素（ACS）遺伝子の発現調節機構の相違を明らかにするた めに，それぞれ２種類のACSのゲムノDNA配列（約２kb）をPCR法を基にして決定した．メロンのACS 遺伝子は，エキソンとイントロンのサイズおよび位置，制限酵素地図，エキソン・イントロン・近位の５’上 流プロモーター領域・スプライシング部位の塩基配列において，それぞれ対応するキュウリのACS遺伝子 とよく似た構造をしていた．サザンブロック解析の結果，各ACS遺伝子はシングルコピーとして存在する と考えられた．CMe-ACS1とCS-ACS1の一過的プロモーター活性をβ-グルクロニダーゼ（GUS）をレポ ーター遺伝子として両果実の成熟果肉を用いて調べた．メロン切片では，CS-ACS1（－2098～＋42）なら びにCMe-ACS1（－2187～＋67）のプロモーター発現によるGUS活性が検出され，エチレン作用阻害剤 の１-メチルシクロプロペン（１-MCP）処理によって減少した．しかし，キュウリ切片においては，CS-ACS1： GUSのみでGUSが発現し，活性は１-MCP処理で減少し，プロピレン処理ではコントロールと同レベル であった．これらの結果より，CS-ACS1のプロモーターがメロン成熟果肉組織で発現する潜在能力をもつ こと，メロンとキュウリの成熟に伴うエチレン生合成の相違はACS1プロモーター活性によるものではなく， 両者のトランス因子合成能の相違によることが示唆された