1-MCP处理采后红阳猕猴桃果实生理效应的研究_林晋雨.pdf

第 41 卷 第 2 期2023 年 4 月四川农业大学学报Journal of Sichuan Agricultural UniversityVol.41 No.2Apr.20231-MCP处理采后红阳猕猴桃果实生理效应的研究林晋雨，肖丽，杨春平，龚国淑，陈华保*（四川农业大学农学院，成都 611130）摘要：【目的】为探究1-甲基环丙烯（1-MCP）处理结合冷藏（14）贮藏采后 红阳 猕猴桃果实条件下保鲜的分子调控机制。【方法】以 红阳 猕猴桃果实为材料，采用1-MCP配合冷藏进行红阳猕猴桃保鲜，研究贮藏过程中果实生理效应的变化。【结果】1-MCP处理结合冷藏保藏可以减缓猕猴桃果实软化速度，抑制TSS、可滴定酸、VC及花色苷的降解，减缓MDA的积累，维持了SOD的活力，降低果实中乙烯释放量。利用RNA-Seq技术进行转录组学比较分析，共筛选获得2 380个差异表达基因，其中上调表达基因有1 503个，下调表达基因877个。GO富集分析表明，差异表达基因显著富集在细胞组分、分子功能和生物过程中的肽生物合成与代谢、酰胺生物合成、蛋白质运输、防御反应等功能类别。KEGG富集分析显示，上调基因主要富集于植物激素信号转导通路、半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路以及苯丙氨酸代谢、谷胱甘肽代谢等抗氧化等相关通路，推测蛋氨酸代谢表达的增加是减少乙烯合成的主要原因之一。下调基因主要富集在丙酮酸代谢通路、叶绿素代谢、烟酸和烟酰胺代谢以及蛋白酶体代谢通路等影响呼吸作用强度的通路。【结论】1-MCP结合冷藏处理 红阳 猕猴桃果实，可以通过提高果实抗氧化相关基因表达，减少乙烯合成前体，抑制呼吸相关基因表达等方式，达到延缓果实衰老而起到保鲜效果。研究结果为 红阳 猕猴桃的保鲜研究提供理论依据。关键词：红阳 猕猴桃；采后；1-甲基环丙烯；冷藏；转录组学分析中图分类号：S663.4 文献标志码：A 文章编号：1000-2650（2023）02-0307-11Study on Physiological Effects of 1-MCP Treatment of Postharvest Hongyang KiwifruitLIN Jinyu，XIAO Li，YANG Chunping，GONG Guoshu，CHEN Huabao*（Sichuan Agricultural University，College of Agronomy，Chengdu 611130，China）Abstract:【Objective】This study purposes to investigate the molecular regulation mechanism of preservation under the conditions of 1-MCP treatment combined with refrigeration（1-4）storage of post-harvest Hong yang kiwifruit.【Method】In this experiment，the fruits were used as the material，and 1-MCP and refrigeration were used to observe the change in the physiological effects of fruits during storage.【Result】The results showed that 1-MCP treatment combined with cold storage slowed down the decrease of kiwi fruit hardness，inhibited the degradation of TSS，titratable acid，VC and anthocyanin，slowed down the accumulation of MDA，maintained the vitality of SOD，and reduced the ethylene release to delay the arrival of the peak of ethylene release.By performing comparative transcriptomic analysis using RNA-seq technology，a total of 2 380 differentially expressed genes were screened，including 1 503 upregulated and 877 downregulated expressed genes.The GO enrichment analysis indicated that the differentially expressed genes were significantly enriched in the functional categories of cellular components，molecular function，and biological processes，including peptide biosynthesis and metabolism，amide biosynthesis，protein transport，and defense response.KEGG enrichment analysis showed that the upregulated genes were mainly enriched in the plant hormone signaling transduction pathway，cysteine and doi：10.16036/j.issn.1000-2650.202210184收稿日期：2022-10-10基金项目：四川省重大科技专项（2017NZDZX0003）。作者简介：林晋雨，硕士研究生。*责任作者：陈华保，副教授，主要从事植物保护学研究，E-mail：。四川农业大学学报第 41 卷 methionine metabolism pathways，and antioxidant-related pathways such as phenylalanine metabolism and glutathione metabolism.It is speculated that the increased expression of methionine metabolism is one of the main reasons for reducing ethylene synthesis.The downregulation was mainly enriched in pyruvate metabolism pathways，chlorophyll metabolism，nicotinic niacin and nicotinamide metabolism，and proteasome metabolism pathway and other pathways that affect the intensity of respiration.【Conclusion】1-MCP combined with cold treatment of Hong yang kiwifruit，through improving the fruit antioxidant-related gene expression，reduce the ethylene synthesis precursor and inhibiting the respiration-related gene expression，so as to achieve the preservation effect of delaying the fruit aging.This study revealed the preservation mechanism of 1-MCP from the molecular level and provided a theoretical reference for the preservation research of Hong yang kiwifruit.Keywords:Hongyang kiwifruit；postharvest；1-methylcyclopropene（1-MCP）；cold storage；transcriptome sequencing红阳 猕猴桃是由四川省自然资源科学研究院选育的中华猕猴桃优质红肉型品种，肉质鲜嫩，富含多种营养因素，其中采后软熟时 VC 含量达135.8 mg/100 g，总糖质量分数为13.45%高出 海沃德 近5%1。因其果实成熟期早，品质优异，现成为全国主栽品种之一2。猕猴桃属于呼吸跃变型果实，其呼吸速率会突然升高，并在生长停止到开始进入衰弱期之间出现一个呼吸高峰。由于果实采收时温度较高，果实对乙烯更加敏感，促进其后熟作用，从而存在采后难以保存的情况，且 红阳 猕猴桃果皮较薄，田间抗逆性与 秦美 等品种相比更弱，成熟时间较短相较而言更难保藏。通常果实的采后保鲜采用防腐杀菌、冷藏、亚精胺处理、气调贮藏和1-甲基环丙烯处理等方式。防腐杀菌一般有物理和化学两种方式，如药剂处理及低温处理等。其中药剂处理通常采用涂膜保鲜剂京2B（用水1 20稀释）加200 mg/kg 2，4-D液，加250 mg/kg多菌灵液浸果23 min3。或使用0.2%赤藻糖酸钠溶液浸果。果蔬保鲜使用化学和物理处理方法虽方便快捷，但其大多会造成处理后化学残留等问题。亚精胺是一种游离态的多胺，它的合成和乙烯合成来自于同一底物S-腺苷甲硫氨酸，二者既相互联系又相互制约。使用外源亚精胺处理果实可降低乙烯的生物合成，延缓果实的后熟衰老4，国内外已有报道在亚精胺对梨、李和苹果等采后贮藏效果的研究，并在生产实践中得到应用。但亚精胺的保存和使用需要使用人具备一定的专业技能，需要严格控制用量。气调贮藏能显著延长果实贮藏期，抑制细胞壁降解酶的活性，更好地维持红阳猕猴桃的商品性5。在新西兰等国家，猕猴桃的贮藏大多是采用现代化的贮藏库，这种方法是最理想的贮藏方法，可以将贮藏指标调整到最佳状态。气调库贮藏需要做到适时采收，及时入库贮藏，控制CO2在5%左右，O2在2%左右，温度在（00.5），相对湿度在90%95%，达到以上条件贮藏果实可长达58个月6。目前生产上最为常使用也最为便捷的仍是冷藏保鲜，低温冷藏可降低果实的呼吸强度，同时降低淀粉等物质向可溶性糖转化的速率7。近年来各省及中央农业农村部也展开了关于扎实推进农产品产地冷藏保鲜设施建设的系列举措8，旨在增强农产品产地冷藏保鲜能力，减小产品损失最大程度保障农民收益。特别是近年来的复合保鲜措施，Zhang H.Y.9等在对优化鲜猪肉片冷藏保鲜中发现单宁酸壳聚糖涂层可延缓猪肉在冷藏过程中品质劣变36 d。Babaolu Ali Samet10等使用不同果实渣提取物配合冷藏处理牛肉饼，发现黑莓果渣水提取物可提高牛肉饼在冷藏过程中的氧化稳定性，维持牛肉馅的品质。1-甲基环丙烯（1-methycyclopropylene，1-MCP）是近年来保鲜领域的热点，广泛应用于蓝莓11、香蕉12等多种果蔬采后贮藏保鲜。因其具有结构简单，无毒无刺激性气味，且其易于合成，结构稳定等优点13使得1-MCP拥有了广阔产品应用前景。1-MCP可抑制乙烯的生成，彭丽等14发现1-MCP延缓软枣 猕猴桃变软的同时可维持果实内可滴定酸含量。陈景丹等15通过测定常温下贮藏猕猴桃不同时段其淀粉酶基因的表达，发现1-MCP处理后果实淀粉酶基因表达量降低，果实硬度下降速度缓慢。并且Zhang Y.等16试验发现抗坏血酸代