H_2S延长梨果实及甘薯块根采后贮藏期的抗氧化机制研究

【摘要】：梨果实（Pyrus pyrifolia）是一种呼吸跃变型水果，极不耐贮藏。硫化氢是近年来广受关注的一种与NO、CO相似的新型气体信号分子，目前硫化氢在植物中的调控机制研究已有了一定进展。已有研究表明硫化氢能够延长切花的保鲜期、提高小麦种子的抗逆性。本论文以硫氢化钠（NaHS）作为硫化氢（HydrogenSulfide, H_2S）的供体，研究了硫化氢延长梨果实的贮藏保鲜期及保鲜过程中硫化氢对梨果实抗氧化机制的影响。采用不同浓度的硫化氢处理可以有效延缓梨果实的衰老进程，延长梨果实的贮藏期，并呈现一定的浓度依赖效应。实验结果表明，硫化氢延长梨果实贮藏期的最佳浓度为2.0mmol/L。进一步的实验研究表明，硫化氢能够显著延缓果实内部可溶性还原总糖、蛋白质的含量下降，延长了梨果实的贮藏期。 本论文还探究了硫化氢对贮藏期的梨果实的抗氧化代谢机制的调控，实验结果表明，硫化氢供体硫氢化钠可以有效地通过提高贮藏中梨果实的活性氧分子清除体系中抗氧化酶类的活性来降低果实中过量产生的H_202、.O_2-等活性氧分子的含量，减轻因活性氧分子的过量积累而带来对梨果实组织的氧化伤害，进而提高梨果实的贮藏期。研究表明，硫化氢显著提高了提高梨果实果肉组织中的抗氧化酶类的活性，如过氧化物酶（POD，peroxidase）、抗坏血酸过氧化物酶（APX，acorbate peroxidase）和过氧化氢酶（CAT，catalase）等。硫化氢供体硫氢化钠可以一定程度的抑制梨果中脂氧合酶（LOX，lipoxygenase）的活性，降低梨果实贮藏中MDA （malondialdehyde）的含量，保护贮藏期的梨果实细胞膜结构的完整性和功能性，抑制果肉组织中细胞膜脂过氧化作用的发生，为梨果实的果肉组织中的各项生理生化变化的正常代谢提供良好稳定的环境，抑制组织细胞因膜结构遭到破坏而死亡，延缓梨果实的衰老和腐坏。 另外，本文研究了硫化氢调控梨果实贮藏过程中因病菌侵染引发的果实软腐病的机制。由实验结果得知，梨果实贮藏中的软腐病的致病菌侵染能力最强的为青霉和梨形毛霉，酿酒酵母菌也起到一定的侵染作用。硫化氢对梨果实软腐病的致病菌均有一定的抑制作用，可以显著抑制软腐病致病菌的生长，延缓软腐病的病状和病发时间。 本论文对硫化氢在甘薯软腐病中是否具有与在梨果实软腐病中类似的抑制效果也做了初步探讨。实验结果表明，甘薯块根贮藏中的软腐病的主要致病菌为霉菌中的黑根霉，鲁氏毛霉和白地霉的侵染次之，与梨果实软腐病略有差异。而硫化氢对甘薯块根软腐病致病菌的抑制作用却是与梨果实软腐病病菌的作用相似，可以显著抑制致病菌的生长，延缓软腐病的病状，表明硫化氢对不同果实的软腐病病菌均有抑制效果。