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蓝莓,杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium spp.),果实营养价值丰富,富含维生素、花色苷、酚酸和黄酮等多种生物活性成分,具有抗氧化、抗菌、抗癌等功效。蓝莓果实采收期正值盛夏,由于较高的田间热和果实自身耐贮性较差,采后货架期间极易发生品质劣变,影响其果实品质和商品价值。软化是采后蓝莓果实成熟衰老进程中最主要的品质劣变现象。鉴于此,研究采后蓝莓果实的软化机理、探索相应的调控技术,具有重要的理论和实践意义。本文首先通过对蓝莓果实形态和细胞水平的观察与分析,研究常温货架期间蓝莓果实软化的发生规律,通过磷酸化蛋白质组学分析蓝莓果实软化发生后的差异磷酸化蛋白,并通过生物信息学分析,挖掘其参与的代谢途径,在此基础上,聚焦糖代谢和植物激素乙烯合成及信号转导途径,探索糖代谢和乙烯对蓝莓果实软化的影响及作用机理,基于上述机理研究进一步探讨了调控蓝莓果实软化的调控技术。该研究结果将为解决蓝莓果实采后品质劣变提供依据,同时也为其他浆果类果实软化机理研究提供参考。主要结果如下:常温货架期间蓝莓果实硬度下降速率较快,货架期第8d软化现象明显。蓝莓果实发生软化后,其表观形态、细胞结构和水分分布均有所变化。主要表现为果肉颜色浑浊变浅,细胞收缩和褶皱明显,细胞间隙增大,出现质壁分离现象,叶绿体损伤严重,果实水分含量降低,自由水逐渐转化为结合水。根据果实上述变化,取采收当天和常温货架第8d软化现象明显的蓝莓果实进行磷酸化蛋白质组学测序,共鉴定出5092个肽段,位于2530个前体蛋白上。发生磷酸化修饰的蛋白质数量为2282个,共鉴定出5635个磷酸化位点,其中5099个位点被准确定量,其中742个磷酸化蛋白发生显著差异。GO分类结果表明这些差异磷酸化蛋白主要参与“细胞过程”、“代谢过程”、“刺激应答”、和“结合”过程。KEGG代谢通路分析显示“代谢途径”、“植物病原互作”、“内质网的蛋白质加工”、“次生代谢物生物合成”、“剪接体”、“淀粉和蔗糖代谢”、“糖酵解”和“植物激素信号转导”途径均富集了大量差异磷酸化蛋白。基于磷酸化蛋白质组学分析结果,聚焦糖代谢过程,通过对蓝莓果实软化过程中蔗糖代谢和果胶降解过程中重要物质组分及含量、关键酶活性及相关基因表达水平的验证,进一步探究了糖代谢对蓝莓果实软化作用机理。结果表明,常温下伴随着果实的软化,蓝莓果实中蔗糖含量明显减少,而葡萄糖和果糖含量增加,SPS酶活性显著下降,AI酶活性显著上升,Vc SPS表达显著上调,而SPS蛋白磷酸化水平升高,表明蓝莓果实软化过程中蔗糖发生了转化。果实中水溶性果胶含量显著增加,而共价结合型果胶含量减少,Vc PE基因下调表达,过表达Vc PE基因的蓝莓果实较对照果实更好的维持果实硬度,表明果实软化过程中果胶物质也发生了转化,且Vc PE基因在该过程中发挥重要作用。外源糖处理抑制了果实蔗糖含量的下降,至货架第8d时,其含量为对照果实的4.3倍,处理果实Vc SPS表达的上升趋势和Vc PE表达的下降趋势明显减缓,进一步验证了糖代谢在蓝莓果实软化过程中发挥着重要作用。磷酸化蛋白质组学分析结果表明,乙烯代谢途径富集大量差异磷酸化蛋白。通过外源乙烯和1-MCP处理,进一步验证了乙烯对采后蓝莓果实软化的作用,结果表明,外源乙烯处理加快了蓝莓果实硬度的下降,加剧了果实蔗糖含量的下降和果糖、葡萄糖含量的升高。与对照相比,SS和AI活性显著提高,而SPS和NI活性明显降低;PG、PE、β-gal和Cx活性均有不同程度的提高。蔗糖代谢相关基因Vc SPS、Vc SS1、Vc INV9和Vc CWINV1的表达明显上调,而Vc NIN2一定程度下调。果胶水解相关基因Vc PG和Vc BG6显著上调,而Vc PE和Vc GAL1的表达明显下调。1-MCP处理有效抑制了蓝莓果实硬度的下降,果实蔗糖、果糖和葡萄糖含量的变化幅度明显减小,缓解了SPS活性的下降和SS活性的升高,同时显著抑制了PG、PE和β-gal活性。货架后期,1-MCP处理的果实Vc SS1和Vc CWINV1表达量明显高于同期对照组蓝莓果实,而Vc PG和Vc BG6表达量明显受到抑制,且1-MCP处理减小了Vc SPS、Vc INV9、Vc NIN2、Vc PE和Vc GAL1表达量的变化幅度。上述结果表明,乙烯与蓝莓果实糖代谢和果胶转化密切相关,进而影响到果实的软化进程。基于上述研究结果,进一步探讨了乙烯吸收剂处理对采后蓝莓果实软化的调控作用。结果表明:乙烯吸收剂处理有效延缓了蓝莓果实硬度的下降,在货架第8d时其值为对照果实的1.5倍。处理果实对于PG和β-gal的活性在货架前期表现出显著的抑制作用。与对照果实相比,处理果实的乙烯释放量、乙烯合成关键酶ACS和ACO活性均显著降低。此外,该处理显著抑制了果实的失重和腐烂,缓解了果实SSC含量的变化。表明乙烯吸收剂处理能有效延缓蓝莓果实的软化,较好地保持常温货架期蓝莓果实的品质。