收藏本站
《沈阳农业大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文
$L̫WxnME$L̫Wxn

基于蛋白质组学的冷藏南果梨果皮褐变机制及调控的研究

王俊伟  
【摘要】:南果梨为辽宁省特产水果,采收期为9月上、中旬,采收后在常温下半个月左右即快速衰老、变软,失去商品价值。为了解决南果梨集中采收与长期市场供应需求之间的矛盾,生产上普遍采用冷藏方法来延缓果实的后熟衰老进程,但是,实际生产中发现经过冷藏的南果梨转入常温货架期后果皮很容易发生褐变,长期冷藏的果实甚至在果实尚未后熟软化即表现出褐变症状,严重影响了冷藏南果梨的商品品质;而未经冷藏的南果梨通常是在果实过熟软化时才表现出褐变症状,而且褐变的部位与冷藏果实不同,首先发生在果心,随后果肉开始褐变,果皮并不表现褐变症状。这一问题已成为南果梨产业发展的瓶颈问题。因此,研究冷藏南果梨果皮褐变机制,探索其调控技术对于推动南果梨产业发展具有重要的理论和实践意义。本研究首先利用iRAQ技术对采后自然后熟和冷藏180d后转入常温货架期果皮表现出褐变症状且硬度无显著差异的南果梨果实进行了蛋白质组学分析,筛选其差异蛋白质,并进行生物信息学分析(GO及KEGG);在上述研究基础上,分析了冷藏不同时期的南果梨在常温货架期果皮褐变指数、果皮中的丙二醛(MDA)含量、多酚氧化化酶(PPO)活性及酚类含量,ATP含量及能荷(EC)等指标的变化,重点研究了氧化磷酸化途径(oxidativephosphorylation)、谷胱甘肽代谢途径(glutathione metabolism)、丙酮酸代谢途径(pyruvate metabolism)和甘油磷脂代谢途径(erophospholipid metabolism)中的关键基因的表达水平,从能量代谢和膜质代谢角度探讨了冷藏南果梨果皮褐变的机理;最后,将间歇升温(intermittent warming,IW)处理和程序降温(low temperature conditioning,LTC)处理应用于南果梨冷藏过程中,探索两种变温处理对冷藏南果梨果皮褐变的缓解及相关的机理。主要研究结果如下:iTRAQ分析共鉴定到2830个差异表达蛋白质,以筛选标准Ratio+/-1.2且FDR0.05筛选出差异表达蛋白质181个,其中,95种蛋白下调表达,86种蛋白上调表达。GO分析结果表明,差异蛋白主要参与到生物过程(biologicalprocess)中的"细胞过程"(cellular process)," 应激反应"(response to stimulus)和"细胞组分组织或合成 "(cellular component organization or biogenesis);细胞组分(cellular component)分类中的"膜 "(membrane);分子功能(molecular function)分类中的"结合"(binding)与"催化活性"(catalytic activity)。KEGG分析的结果表明,"碳代谢"(carbon metabolism),"氨基酸的生物合成"(biosynthesis of amino acids)和"核糖体合成"(ribosome)是差异蛋白质最富集的途径。长期冷藏的南果梨出库后常温货架期间,果皮中MDA含量和PPO活性明显升高,酚类物质含量下降,并伴随着甘油磷脂代谢途径中磷脂酶D(phospholipase D,PLD)的基因表达量发生上调,说明南果梨果皮中膜脂过氧化作用加剧,酚类物质酶促褐变反应加剧。果皮中ATP含量和EC值都显著下降,氧化磷酸化代谢途径中的NADH脱氢酶(NADH dehydrogenase,NDH)基因、无机焦磷酸酶(vacuolar proton-inorganic pyrophosphatase,VPP)基因和 ATP 合成酶(ATP synthase,ATPase)基因的表达量都发生了不同程度的下调,表明南果梨果皮细胞中能量代谢通路出现紊乱,细胞中能量出现亏缺。丙酮酸代谢途径中乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)基因和苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)基因显著发生下调表达,使脂肪酸合成代谢过程发生紊乱,影响了细胞膜的合成和稳定。谷胱甘肽代谢途径中谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GPX)基因表达量发生上调表达,可能是由于细胞在冷胁迫下提高了抗性。以上结果说明了能量代谢和膜质代谢与南果梨果皮褐变是密切相关的。外源ATP处理可以显著降低果实果皮的褐变指数、MDA含量,显著提高了果皮中ATP含量和EC值。并使NDH、VPP和ATPase的基因发生显著性上调表达,显著抑制PLD基因表达水平的上调,促进了 ACC和MDH基因发生显著上调表达,缓解了 GPX基因.表达的上调水平。验证了外源能量供给可以一定程度上促进南果梨果皮能量代谢和膜质代谢途径中相关基因的正常化表达,从而延缓了果皮褐变的发生,并且降低了褐变的程度,这进一步证明了能量代谢和膜质代谢水平与南果梨果皮褐变的关系。IW和LTC两种处理都可以延迟冷藏南果梨在常温货架期间果皮褐变现象的发生,并显著降低了果皮的褐变指数、MDA含量,显著提高了果皮中ATP含量和EC值。两种处理南果梨果皮NDH、VPP和ATPas的基因均上调表达,ATP含量和EC值有所提高,说明这两种处理能使细胞维持较高的能量水平,以维持细胞的正常代谢。同时,两种处理南果梨果皮PLD基因表达水平发生下调,MDA含量降低,说明果实的膜脂过氧化程度放缓,细胞的区室化结构分布得到更好的维护。此外,两种处理南果梨果皮ACC和MDH基因发生上调表达,反映出果实的脂肪酸合成代谢途径趋于稳定,维护了细胞膜的合成和稳定。两种处理还缓解了 GPX基因表达的上调水平,可以推断两种处理促进了果皮细胞的正常生理代谢过程,提高了果皮细胞的防御系统活性。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TS255.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔德周;樊庆琦;隋新霞;黄承彦;楚秀生;;小麦响应逆境胁迫的蛋白质组学研究进展[J];麦类作物学报;2017年01期
2 刘自刚;袁金海;孙万仓;曾秀存;方彦;王志江;武军艳;方园;李学才;米超;;低温胁迫下白菜型冬油菜差异蛋白质组学及光合特性分析[J];作物学报;2016年10期
3 吴锦程;吴毕莎;黄审剑;陈祠贤;颜亮;许宏斌;林建琼;;枇杷幼果PLD和LOX对低温胁迫的响应[J];植物科学学报;2015年02期
4 王志华;姜云斌;王文辉;杭博;杜艳民;佟伟;贾晓辉;;不同低温贮藏对砀山酥梨货架期组织褐变和品质的影响[J];园艺学报;2014年12期
5 许佳妮;邓丽莉;曾凯芳;;磷脂酶D在果蔬采后逆境胁迫及衰老过程中的作用[J];食品工业科技;2015年05期
6 岳川;曹红利;周艳华;王璐;郝心愿;王新超;杨亚军;;茶树谷胱甘肽还原酶基因CsGRs的克隆与表达分析[J];中国农业科学;2014年16期
7 周左萍;申蜜;袁朗白;周雯娜;李海燕;;差异蛋白质组学技术在植物响应低温胁迫研究中的应用[J];生命科学研究;2013年04期
8 林毅雄;林艺芬;林河通;陈艺晖;陈梦茵;林钟铨;;活性氧清除剂处理对采后龙眼果实果皮褐变的影响[J];包装与食品机械;2013年03期
9 刘丹舟;李喜宏;张曼;杨相政;申灵敏;;间歇升温处理对油豆角贮藏期间冷害的控制研究[J];食品工业科技;2012年19期
10 金微微;陈功楷;姚丽娟;王立新;郜爱玲;;桃果实采后冷害生理及分子水平研究进展[J];广东农业科学;2012年18期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王文军;曾凯芳;刘晓佳;邓丽莉;姚世响;;不同保鲜剂对柑橘果实贮藏品质的影响[J];食品与机械;2017年04期
2 魏秀清;章希娟;许玲;余东;陈志峰;张丽梅;许家辉;;不同活性氧清除剂处理对晚熟龙眼挂树保鲜的影响[J];福建农业学报;2017年04期
3 姚雪倩;陈丹;岳川;杨国一;王鹏杰;陈桂信;叶乃兴;;茶树烯醇酶基因CsENO的克隆及其在非生物胁迫中的表达分析[J];园艺学报;2017年03期
4 田丽丽;黄建安;刘仲华;;茶树抗盐碱研究进展[J];植物生理学报;2017年02期
5 林育钊;林毅雄;林河通;孙钧政;林艺芬;陈艺晖;;龙眼果实品质劣变和贮藏保鲜技术研究进展[J];包装与食品机械;2016年06期
6 韩雅萱;颉敏华;王学喜;吴小华;陈柏;;1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’衰老和品质的影响[J];甘肃农业大学学报;2016年06期
7 林毅雄;林艺芬;陈艺晖;王慧;林河通;;过氧化氢对采后龙眼果实贮藏品质的影响[J];食品科学;2016年22期
8 岳思君;范红丽;郑蕊;周娟;苏建宇;;发状念珠藻干旱胁迫响应基因NfGR的克隆与鉴定[J];西北植物学报;2016年10期
9 贾晓辉;王文辉;姜云斌;杜艳民;王志华;佟伟;;不同贮藏温度对‘玉露香’梨果实保绿效果和品质维持的影响[J];果树学报;2016年S1期
10 陈柏;颉敏华;王学喜;吴小华;韩雅萱;王宝春;张鑫;牛济军;;1-MCP处理对常温贮藏黄冠梨褐心病和果实品质的影响[J];食品工业科技;2016年24期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张红亮;王道文;张正斌;;利用转录组学和蛋白质组学技术揭示小麦抗旱分子机制的研究进展[J];麦类作物学报;2016年07期
2 梁银萍;常小丽;张敏;龚国淑;雷雨;祁小波;罗丽雅;胡玉亭;;小麦L699叶片受白粉菌胁迫后蛋白质的差异表达[J];麦类作物学报;2016年04期
3 刘自刚;孙万仓;方彦;李学才;杨宁宁;武军艳;曾秀存;王月;;夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响[J];中国农业科学;2015年04期
4 刘再华;Wolfgang Dreybrodt;;陆地水-碳酸盐-CO_2-水生光合生物相互作用产生碳汇的重要性(英文)[J];Science Bulletin;2015年02期
5 刘自刚;孙万仓;杨宁宁;王月;何丽;赵彩霞;史鹏飞;杨刚;李学才;武军艳;方彦;曾秀存;;冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征[J];中国农业科学;2013年22期
6 李杰民;孙健;李昌宝;李丽;游向荣;李志春;刘国明;盛金凤;;磷脂酶D抑制剂处理对采后龙眼果实贮藏性质的影响[J];南方农业学报;2013年09期
7 曹红利;岳川;郝心愿;王新超;杨亚军;;茶树胆碱单加氧酶CsCMO的克隆及甜菜碱合成关键基因的表达分析[J];中国农业科学;2013年15期
8 苗永美;王万洋;杨海林;居文军;戈应祥;高青海;贾双双;;外源Ca~(2+)、SA和ABA缓解甜瓜低温胁迫伤害的生理作用[J];南京农业大学学报;2013年04期
9 李红丽;刘迪秋;何华;张南南;葛锋;陈朝银;;类萌发素蛋白在植物防卫反应中的作用[J];植物生理学报;2013年04期
10 岳川;曾建明;曹红利;郝心愿;章志芳;王新超;杨亚军;;茶树赤霉素受体基因CsGID1a的克隆与表达分析[J];作物学报;2013年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 辛广,刘长江,侯冬岩,李铁纯;南果梨果肉挥发性成分的分析[J];食品科学;2004年10期
2 李江阔;朱麟;纪淑娟;张平;;几种处理的南果梨不同部位呼吸作用的探讨[J];食品工业科技;2009年02期
3 李东华;纪淑娟;重滕和明;;果实成熟度对南果梨近红外无损检测技术模型的影响[J];食品科学;2009年12期
4 冯帆;辛广;张博;李铁纯;李书倩;;南果梨采后20℃储藏期香气成分变化[J];食品科学;2010年12期
5 刘延吉;蔡茜;刘澍;;南果梨黄酮液稳定性研究[J];食品与生物技术学报;2010年04期
6 纪淑娟;张丽萍;卜庆状;沈昳潇;刘新城;;基于电子鼻技术对冷藏后南果梨货架期间气味的变化分析[J];食品科学;2012年07期
7 纪淑娟;沈昳潇;张丽萍;卜庆状;;1-甲基环丙烯处理(1-MCP)对南果梨酯类物质、氨基酸及相关代谢酶的影响[J];食品科学;2012年18期
8 张丽萍;纪淑娟;;乙烯利对1-MCP处理南果梨冷藏后香气及香气合成过程中关键酶活的影响[J];食品科学;2013年10期
9 胡君一;杨芳芳;侯宪峰;由佳仔;高云;方志刚;徐英黔;;贮藏温度对鲜切南果梨保鲜的影响[J];食品研究与开发;2014年02期
10 李江阔;张鹏;曲一彬;纪淑娟;张平;;1-MCP主要处理因素对南果梨果实贮藏效果的影响[J];食品科技;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宣景宏;霍庆贞;孙坚;冯士海;;南果梨研究综述[A];全国第四届梨科研、生产与产业化学术研讨会论文集[C];2005年
2 马岩松;车芙蓉;张平;周亚凤;;南果梨贮前钙处理对其贮藏效果的影响[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 田晓艳;刘延吉;李跃;;茉莉酸甲酯对南果梨花青素含量的影响[A];2007年全国植物生长物质研讨会论文摘要汇编[C];2007年
4 田晓艳;刘延吉;李跃;;茉莉酸甲酯对南果梨花青素关键酶合成的影响[A];2007年全国植物生长物质研讨会论文摘要汇编[C];2007年
5 刘延吉;田晓艳;李跃;;茉莉酸甲酯对南果梨花青素部分信号分子的影响[A];2007年全国植物生长物质研讨会论文摘要汇编[C];2007年
6 田晓艳;刘延吉;;南果梨酒发酵工艺的研究[A];全国“植物生物技术及其产业化”研讨会论文摘要集[C];2007年
7 辛广;张兰杰;陈华;张博;;南果梨不同温度贮藏后SOD活性研究[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
8 田晓艳;刘延吉;李跃;;ABA对南果梨果实部分信号分子的影响[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年
9 田晓艳;刘延吉;李跃;;ABA对南果梨花青素关键酶合成的影响[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年
10 田晓艳;刘延吉;李跃;;ABA对南果梨花青素含量的影响[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  田畅 刘晓满;海城南果梨连续三年特供“两会”[N];鞍山$L̫WxnME$L̫Wxn
2 田景锐 记者 赵晓英;投资三千万 南果梨低产难题破解[N];鞍山日报 ;2006年
3 朱玉龙;南果梨丰产 果农盼丰收[N];鞍山日报 ;2007年
4 董鹏飞朱玉龙;王家堡南果梨俏销有绝招[N];鞍山日报 ;2007年
5 记者  孙希军;张官村南果梨叫响全省[N];营口日报;2006年
6 杨小雷;“张官南果”带动万余农户致富[N];营口日报;2007年
7 赵晓英;请教授给南果梨示范户讲课[N];鞍山日报 ;2008年
8 记者 赵晓英;生产有标准 南果梨按个卖[N];鞍山日报 ;2008年
9 王化威首席记者 田畅;南果梨下树 价格高开高走[N];鞍山日报 ;2008年
10 记者 方亮;千名果农视频学种南果梨[N];辽宁日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 周鑫;冷藏及1-MCP处理对南果梨酯类香气影响的分子机制及香气“唤醒”研究[D];沈阳农业大学;2015年
2 张树军;‘南果梨’大果型芽变的细胞、生理及分子基础研究[D];南京农业大学;2011年
3 王俊伟;基于蛋白质组学的冷藏南果梨果皮褐变机制及调控的研究[D];沈阳农业大学;2017年
4 张丽萍;冷藏及1-MCP处理对南果梨挥发性香气物质代谢的影响及其调控[D];沈阳农业大学;2013年
5 刘秀春;南果梨养分吸收积累分配特征与施肥调控研究[D];中国农业大学;2015年
6 李东华;南果梨内在品质近红外光谱无损检测技术研究[D];沈阳农业大学;2009年
7 程顺昌;不同采收期南果梨采后褐变发生机理及调控技术研究[D];沈阳农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师晓娜;不同包装材料对南果梨贮藏保鲜效果的影响[D];内蒙古农业大学;2009年
2 董萍;南果梨香气成分分析及其在采后贮藏过程中的变化[D];沈阳农业大学;2011年
3 刘苏苏;南果梨果汁饮料工艺技术及其稳定性研究[D];渤海大学;2016年
4 盛蕾;基于膜脂代谢的冷藏南果梨果皮褐变分子机制及防褐调控研究[D];沈阳农业大学;2016年
5 董倩;采收成熟度、1-MCP结合贮前预熟对冷藏后南梨果皮褐变的影响[D];沈阳农业大学;2016年
6 姜仲宇;梨果实酵母cDNA文库构建及BRs信号通路关键蛋白BZR1互作子的筛选与鉴定[D];沈阳农业大学;2016年
7 韦云;‘南果梨’及其红色芽变‘南红梨’果皮着色差异机理研究[D];沈阳农业大学;2016年
8 郭宇;基于颜色特征的南果梨品质检测技术的研究[D];天津大学;2007年
9 曹煜昊;优质南果梨与原产地生态地质场的相关性研究[D];东北大学;2013年
10 朱麟;南果梨、鸭梨贮藏保鲜技术的研究[D];大连工业大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026