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1-MCP调节跃变型果实采后衰老与组织褐变的分子生理机制

许文平  
【摘要】: 以跃变型果实‘湖景蜜露’桃[Prunus persica (L.) Batsch cv.‘Hujingmilu’]和‘布鲁诺’美味猕猴桃(Actinidia deliciosa cv‘Bruno’)果实为材料,研究1-甲基环丙烯(1-MCP)对果实后熟软化、乙烯代谢、冷害褐变等影响及相关的分子生物学基础。主要结果如下: 1.构建了猕猴桃Lambda FIX~(?)噬菌体基因组文库,并从文库中分离得到猕猴桃Expansins编码基因家族的新成员Ad-Exp3;采用RT-PCR从成熟桃果实中克隆到两个Expansins的cDNA片段,即Pp-Exp1和Pp-Exp3;一个ACO的cDNA片段Pp-ACO1,一个PPO的cDNA片段Pp-PPO和一个乙烯受体蛋白cDNA片段Pp-ETR1。 2.桃果实在20℃下后熟时,LOX活性和O_2~(?)产生速率在后熟软化的前期快速增加,并分别于处理后72h和120h达到峰值,先于乙烯合成相关酶和乙烯释放量高峰的出现;1-MCP处理抑制了LOX活性、O_2~(?)生成速率、ACS和ACO活性的上升,推迟乙烯跃变的出现,延缓了果实的后熟软化进程。 3.桃果实后熟软化进程中,Pp-Exp1和Pp-Exp3的表达随着成熟度的增加逐渐增强,在果实完熟时mRNA丰度达到最大,1-MCP处理可在一定程度上抑制Pp-Exp1和Pp-Exp3基因的表达;Pp-ACO1表达水平较低且变化不大,1-MCP处理有促进其表达的效应; 4.分别在采后猕猴桃果实的软化启动阶段(Stage Ⅰ)、快速软化前期(Stage Ⅱ)、快速软化阶段中期(Stage Ⅲ)进行1-MCP处理,发现随着果实成熟度的增加,1-MCP处理对乙烯合成的抑制和果实成熟的延缓效应逐渐减少以至消失。 5.桃果实经0℃冷藏40d后进入20℃货架期,果肉组织相对电导率显著性上升,果肉褐变加剧;虽然1-MCP处理对冷藏期间的相关品质及其生理变化的影响不是很明显,但在冷藏后的20℃货架期中,1-MCP处理可抑制了果实LOX活性的增加,减少O_2~(?)的积累和乙烯的释放,延缓组织相对电导率的增加,抑制了PPO活性的增加和减缓总酚含量的下降,显著减轻果肉组织的褐变程度;以Pp-PPO为探针的Northern杂交结果表明,1-MCP处理可以抑制货架期间Pp-PPO mRNA的积累,这与生理生化的研究结果相一致。果肉褐变指数上升与多酚氧化酶(PPO)活性增加呈极显著性正相关关系(r=0.9045~(**)),与总酚含量减少呈极显著性负相关关系(r=-0.8324~(**))。


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