鮑威爾甜橙采后衰老和病害發(fā)生過程的代謝和調(diào)控機制.pdf

1、在柑橘果實采后貯藏過程中，由于生理失調(diào)和病害等因素引起的腐爛或品質(zhì)劣變是果品生產(chǎn)和流通過程中的主要問題之一。采后衰老是一個復(fù)雜的過程，涉及到一系列生理生化變化和分子水平的調(diào)控。研究采后衰老和病害發(fā)生過程中的代謝和分子機制，可為改進貯運技術(shù)、有效延緩采后果實品質(zhì)劣變和損耗提供理論依據(jù)。鮑威爾(Powell)甜橙(Citrus sinensis(L.) Osbeck)是重慶主栽的晚熟柑橘品種，本研究以此為材料，分析了采后貯藏過程和青霉侵染后

2、的轉(zhuǎn)錄組譜及代謝組譜的動態(tài)變化。主要結(jié)果如下：
　?、佾@得了鮑威爾果實氨基酸、糖酸、VC等品質(zhì)組分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；利用HS-SPME-GC/MS鑒定了48種香氣成分，包括10種單萜、13種倍半萜、8種醛類、7種酯類、5種醇類、1種烴、酮和酸類各2種。
　?、诶肎C-MS分析了鮑威爾甜橙貯藏過程中的極性和揮發(fā)性代謝物變化。通過PCA分析我們發(fā)現(xiàn)，常溫貯藏60天后極性代謝物發(fā)生了顯著的變化，低溫貯藏過程物質(zhì)變化不明顯。常溫貯藏后，

3、蔗糖和有機酸(如：蘋果酸、檸檬酸和α-酮戊二酸)下降；其它糖類(如：葡萄糖、果糖、半乳糖、肌醇)和γ-氨基丁酸(GABA)含量升高。PCA結(jié)果表明，常溫和低溫貯藏過程揮發(fā)性代謝物均發(fā)生了明顯的變化，但產(chǎn)生變化的物質(zhì)不同。常溫貯藏后檸檬烯和倍半萜類物質(zhì)顯著升高，如巴倫西亞橘烯、α-芹子烯等；部分醇、醛、酯類下降，如檸檬醛、β-芳樟醇、乙酸香茅酯等；而低溫貯藏后部分單萜類和醛類含量下降，如α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬醛、葵醛、月桂醛等。

4、　?、圻\用RNA-Seq技術(shù)分析了鮑威爾果實采后常溫和低溫貯藏過程中轉(zhuǎn)錄組圖譜。結(jié)果表明，常溫貯藏后，蔗糖分解、糖酵解、有機酸利用等初生代謝途徑加速；鈣信號(CMLs、CBL-CIPKs、CPKs)、ABA信號(PYLs-ABI5)、乙烯信號(ERFs)相關(guān)基因被誘導(dǎo)表達；轉(zhuǎn)錄因子 WRKY、AP2/ERF、NAC等顯著上調(diào)。低溫貯藏后，初生代謝途徑被抑制；次生代謝途徑(查爾酮)顯著上調(diào)；生長素響應(yīng)基因AUX/IAA被抑制。由此我們推測

5、，常溫激活了鈣、乙烯和ABA信號，加速了果實衰老，導(dǎo)致品質(zhì)下降；低溫激活了生長素信號，果實衰老延緩，品質(zhì)得以保持。
　?、芄麑嵅珊蟛『Πl(fā)生過程轉(zhuǎn)錄組和代謝組研究表明：接種青霉后，營養(yǎng)品質(zhì)和風味物質(zhì)如可溶性糖、有機酸、檸檬烯下降，乙醇和α-萜品醇上升，導(dǎo)致果實急劇劣變；GABA、鼠李糖、肌醇、絲氨酸、蘇氨酸等物質(zhì)積累；G-蛋白、類受體激酶信號、茉莉酸/乙烯防御信號途徑被激活；脅迫相關(guān)的蛋白和轉(zhuǎn)錄因子，如POD、PR、AP2/ERFs

6、、WRKYs、MYBs被誘導(dǎo)表達；苯丙烷途徑顯著上調(diào)；這些代謝和分子水平的變化均增強了果實對青霉菌的抗性。
　?、莼谝蚁┑闹匾{(diào)控作用，比較了躍變型果實番茄和非躍變型的鮑威爾果實在采后果實衰老和病害過程的乙烯調(diào)控機制。結(jié)果顯示：不同的ACS和ACO家族成員如ACS2、ACS4、ACO、ACO1、ACO4和ACO5精確地調(diào)控了果實從成熟到衰老啟動這一轉(zhuǎn)變過程。番茄采后衰老中ACO/ACS的表達與NCED正相關(guān)，與ABA8ox負相關(guān)