乙烯和1-MCP处理对‘安哥诺’李冷藏期间果实红化的苯丙烷代谢的影响

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本课题组前期研究发现,不同成熟度的‘安哥诺’李冷藏期间果肉会出现不同程度的红化现象,推测果肉红化与低温诱导李果实启动苯丙烷代谢合成红色花青素物质密切相关。为探明‘安哥诺’李冷藏期间果肉红化与苯丙烷代谢的关系及调控机理,本文以‘安哥诺’李为材料,在0℃±1℃下冷藏100d,利用色差计、高效液相色谱仪(HPLC)、分光光度计、基因克隆和RT-PCR技术,从果实色度、酶活性、基因表达、红化相关物质的含量等多层次进行系统研究,旨在明确红色花青素物质并阐明不同处理对‘安哥诺’李果实冷藏期间果肉红化相关的苯丙烷代谢的影响,从而为更好的调控‘安哥诺’李果实冷藏期间果肉红化的现象提供理论依据。  本论文的主要研究内容和结果如下:  (1)随着冷藏时间的延长,‘安哥诺’李果肉由黄绿色逐渐呈现淡黄色、淡红色、鲜红色,红化率和红化指数均呈现上升趋势;果皮着色面积由60%左右逐渐增加到100%,1-MCP处理延缓了果实的红化进程,乙烯处理加速了果实的红化进程。  (2)不同处理随冷藏时间的延长均有不同程度的红化现象,对照‘安哥诺’李果实冷藏期间,a*值逐渐升高,L*值和H*值降低,乙烯处理加速了‘安哥诺’李果实L*值和H*值降低、a*值上升,1-MCP处理的作用相反。  (3)根据PAL、CHI、DFR、F3H、ANS、UFGT基因保守序列分别设计特异引物,以‘安哥诺’果肉cDNA为模板,分别扩增得到的816bp、452bp、550bp、688bp、714bp、938bp的‘安哥诺’李的基因片段;同源性分析表明,这6个酶的基因序列与大多数已登录的植物的基因序列同源性大于90%。  (4)运用荧光定量PCR技术,对不同处理的‘安哥诺’李的6个红化相关基因的表达进行分析,结果表明:乙烯处理和1-MCP处理都抑制了冷藏果和后熟果的PAL基因表达。对冷藏果来说,乙烯处理明显抑制了CHI基因的表达,使DFR、F3H、ANS、UFGT基因的表达上调;1-MCP处理使DFR基因的表达延迟,CHI、DFR、F3H、ANS、UFGT基因的表达下调。对后熟果来说,乙烯处理使PAL、CHI、UFGT基因的表达提前,DFR、F3H、ANS基因的表达上调,1-MCP处理的作用相反。  (5)利用分光光度计法,研究了不同处理对采后‘安哥诺’李冷藏期间果实红化相关酶活性变化的影响,结果表明:对冷藏果来说,乙烯处理和1-MCP处理均提高了F3H的活性,同时降低了PAL的活性,乙烯处理使DFR、ANS、UFGT的活性处于较高水平,1-MCP处理降低了C4H、4CL、CHI、DFR、ANS、UFGT的活性。对后熟果来说,乙烯处理抑制C4H的活性上升,使4CL、ANS、DFR的活性维持在较高水平,使CHI、UFGT的活性上升提前;1-MCP处理使C4H、CHI的活性上升,使4CL、DFR的活性降低,使ANS酶活性的峰值提前50d,使UFGT酶活性的峰值延迟25d且上升幅度变小。  (6)利用高效液相色谱和分光光度计分别研究了不同处理对‘安哥诺’李果实冷藏期间总花青素含量和矢车菊素含量的影响,结果表明:冷藏果和后熟果的总花青素含量和矢车菊素含量在冷藏期间均呈上升趋势,冷藏前50d都上升缓慢,乙烯处理冷藏50d后的李果实中总花青素含量和矢车菊素含量迅速积累,1-MCP处理使李果实中总花青素含量和矢车菊素含量上升幅度减缓。
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