發(fā)布時間：2018-12-19 14:37

【摘要】：南果梨為遼寧省特產(chǎn)水果,采收期為9月上、中旬,采收后在常溫下半個月左右即快速衰老、變軟,失去商品價值。為了解決南果梨集中采收與長期市場供應(yīng)需求之間的矛盾,生產(chǎn)上普遍采用冷藏方法來延緩果實的后熟衰老進(jìn)程,但是,實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過冷藏的南果梨轉(zhuǎn)入常溫貨架期后果皮很容易發(fā)生褐變,長期冷藏的果實甚至在果實尚未后熟軟化即表現(xiàn)出褐變癥狀,嚴(yán)重影響了冷藏南果梨的商品品質(zhì);而未經(jīng)冷藏的南果梨通常是在果實過熟軟化時才表現(xiàn)出褐變癥狀,而且褐變的部位與冷藏果實不同,首先發(fā)生在果心,隨后果肉開始褐變,果皮并不表現(xiàn)褐變癥狀。這一問題已成為南果梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。因此,研究冷藏南果梨果皮褐變機制,探索其調(diào)控技術(shù)對于推動南果梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的理論和實踐意義。本研究首先利用iRAQ技術(shù)對采后自然后熟和冷藏180d后轉(zhuǎn)入常溫貨架期果皮表現(xiàn)出褐變癥狀且硬度無顯著差異的南果梨果實進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析,篩選其差異蛋白質(zhì),并進(jìn)行生物信息學(xué)分析(GO及KEGG);在上述研究基礎(chǔ)上,分析了冷藏不同時期的南果梨在常溫貨架期果皮褐變指數(shù)、果皮中的丙二醛(MDA)含量、多酚氧化化酶(PPO)活性及酚類含量,ATP含量及能荷(EC)等指標(biāo)的變化,重點研究了氧化磷酸化途徑(oxidativephosphorylation)、谷胱甘肽代謝途徑(glutathione metabolism)、丙酮酸代謝途徑(pyruvate metabolism)和甘油磷脂代謝途徑(erophospholipid metabolism)中的關(guān)鍵基因的表達(dá)水平,從能量代謝和膜質(zhì)代謝角度探討了冷藏南果梨果皮褐變的機理;最后,將間歇升溫(intermittent warming,IW)處理和程序降溫(low temperature conditioning,LTC)處理應(yīng)用于南果梨冷藏過程中,探索兩種變溫處理對冷藏南果梨果皮褐變的緩解及相關(guān)的機理。主要研究結(jié)果如下:iTRAQ分析共鑒定到2830個差異表達(dá)蛋白質(zhì),以篩選標(biāo)準(zhǔn)Ratio+/-1.2且FDR0.05篩選出差異表達(dá)蛋白質(zhì)181個,其中,95種蛋白下調(diào)表達(dá),86種蛋白上調(diào)表達(dá)。GO分析結(jié)果表明,差異蛋白主要參與到生物過程(biologicalprocess)中的"細(xì)胞過程"(cellular process)," 應(yīng)激反應(yīng)"(response to stimulus)和"細(xì)胞組分組織或合成 "(cellular component organization or biogenesis);細(xì)胞組分(cellular component)分類中的"膜 "(membrane);分子功能(molecular function)分類中的"結(jié)合"(binding)與"催化活性"(catalytic activity)。KEGG分析的結(jié)果表明,"碳代謝"(carbon metabolism),"氨基酸的生物合成"(biosynthesis of amino acids)和"核糖體合成"(ribosome)是差異蛋白質(zhì)最富集的途徑。長期冷藏的南果梨出庫后常溫貨架期間,果皮中MDA含量和PPO活性明顯升高,酚類物質(zhì)含量下降,并伴隨著甘油磷脂代謝途徑中磷脂酶D(phospholipase D,PLD)的基因表達(dá)量發(fā)生上調(diào),說明南果梨果皮中膜脂過氧化作用加劇,酚類物質(zhì)酶促褐變反應(yīng)加劇。果皮中ATP含量和EC值都顯著下降,氧化磷酸化代謝途徑中的NADH脫氫酶(NADH dehydrogenase,NDH)基因、無機焦磷酸酶(vacuolar proton-inorganic pyrophosphatase,VPP)基因和 ATP 合成酶(ATP synthase,ATPase)基因的表達(dá)量都發(fā)生了不同程度的下調(diào),表明南果梨果皮細(xì)胞中能量代謝通路出現(xiàn)紊亂,細(xì)胞中能量出現(xiàn)虧缺。丙酮酸代謝途徑中乙酰輔酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)基因和蘋果酸脫氫酶(malate dehydrogenase,MDH)基因顯著發(fā)生下調(diào)表達(dá),使脂肪酸合成代謝過程發(fā)生紊亂,影響了細(xì)胞膜的合成和穩(wěn)定。谷胱甘肽代謝途徑中谷胱甘肽過氧化物酶(glutathioneperoxidase,GPX)基因表達(dá)量發(fā)生上調(diào)表達(dá),可能是由于細(xì)胞在冷脅迫下提高了抗性。以上結(jié)果說明了能量代謝和膜質(zhì)代謝與南果梨果皮褐變是密切相關(guān)的。外源ATP處理可以顯著降低果實果皮的褐變指數(shù)、MDA含量,顯著提高了果皮中ATP含量和EC值。并使NDH、VPP和ATPase的基因發(fā)生顯著性上調(diào)表達(dá),顯著抑制PLD基因表達(dá)水平的上調(diào),促進(jìn)了 ACC和MDH基因發(fā)生顯著上調(diào)表達(dá),緩解了 GPX基因.表達(dá)的上調(diào)水平。驗證了外源能量供給可以一定程度上促進(jìn)南果梨果皮能量代謝和膜質(zhì)代謝途徑中相關(guān)基因的正�；磉_(dá),從而延緩了果皮褐變的發(fā)生,并且降低了褐變的程度,這進(jìn)一步證明了能量代謝和膜質(zhì)代謝水平與南果梨果皮褐變的關(guān)系。IW和LTC兩種處理都可以延遲冷藏南果梨在常溫貨架期間果皮褐變現(xiàn)象的發(fā)生,并顯著降低了果皮的褐變指數(shù)、MDA含量,顯著提高了果皮中ATP含量和EC值。兩種處理南果梨果皮NDH、VPP和ATPas的基因均上調(diào)表達(dá),ATP含量和EC值有所提高,說明這兩種處理能使細(xì)胞維持較高的能量水平,以維持細(xì)胞的正常代謝。同時,兩種處理南果梨果皮PLD基因表達(dá)水平發(fā)生下調(diào),MDA含量降低,說明果實的膜脂過氧化程度放緩,細(xì)胞的區(qū)室化結(jié)構(gòu)分布得到更好的維護(hù)。此外,兩種處理南果梨果皮ACC和MDH基因發(fā)生上調(diào)表達(dá),反映出果實的脂肪酸合成代謝途徑趨于穩(wěn)定,維護(hù)了細(xì)胞膜的合成和穩(wěn)定。兩種處理還緩解了 GPX基因表達(dá)的上調(diào)水平,可以推斷兩種處理促進(jìn)了果皮細(xì)胞的正常生理代謝過程,提高了果皮細(xì)胞的防御系統(tǒng)活性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS255.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2387055