【摘 要】
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鲜切食品日益流行,加工褐变问题限制了马铃薯等多种果蔬产业化。不同品种马铃薯的褐变程度存在显著差异,然而目前关于褐变差异及其机制方面鲜有报道。本研究选取4个不同褐变敏感度的马铃薯品种,解析了褐变差异情况,联合代谢组学、转录组学技术进一步挖掘褐变差异关键点与信号通路,同时采用基因荧光定量方法做了相关验证研究。主要内容如下:1.鲜切马铃薯褐变与品种及贮藏时间密切相关。KX13品种鲜切片的褐变程度最轻,而
【基金项目】
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国家自然科学基金,损伤介导过氧化氢调控鲜切马铃薯酶促褐变酶酚倍增机制研究（3200161737）；
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鲜切食品日益流行,加工褐变问题限制了马铃薯等多种果蔬产业化。不同品种马铃薯的褐变程度存在显著差异,然而目前关于褐变差异及其机制方面鲜有报道。本研究选取4个不同褐变敏感度的马铃薯品种,解析了褐变差异情况,联合代谢组学、转录组学技术进一步挖掘褐变差异关键点与信号通路,同时采用基因荧光定量方法做了相关验证研究。主要内容如下:1.鲜切马铃薯褐变与品种及贮藏时间密切相关。KX13品种鲜切片的褐变程度最轻,而褐变程度最严重的YS505品种中酚代谢途径关键酶（PPO,POD,PAL,C4H,4CL）的活性均为最高。且代谢组学与转录组学研究结果均表明两品种在代谢物与基因表达方面存在显著差异。2.不同马铃薯品种之间的褐变差异与酚代谢途径中产生的关键代谢物密切相关。酚代谢是重要的褐变差异代谢途径,易褐变YS505品种中酚代谢途径相关代谢物的相对含量均高于抗褐变KX13品种,如L-苯丙氨酸、对香豆酸、肉桂酸、绿原酸等。3.氨基酸与脂质代谢在褐变过程中发挥重要作用。代谢组学发现氨基酸代谢途径中差异显著的代谢物有苯丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸等。抗褐变KX13品种中天冬氨酸与谷氨酸的相对含量比易褐变YS505高。4.转录组学研究发现易褐变YS505中某些脂质代谢相关基因表达量高于抗褐变KX13,且与生理指标MDA结果相对保持一致。ROS信号、茉莉酸信号、谷氨酸信号、植物激素信号等信号分子途径可能起到了调控褐变的关键作用。抗褐变品种KX13中检测并富集了与信号分子相关的代谢物,如茉莉酸、谷氨酸和赤霉素。5.不同品种马铃薯的基因荧光定量结合转录组学结果发现,PPO-5738、PPO-0718、PPO-8914、PPO-8916、PPO-9576、POD-9501、PAL-5026、C4H-5644、C4H-6761基因表达与褐变发展紧密相关,可能参与调控鲜切马铃薯褐变进程。此外,1073与9296基因可能在氨基酸代谢途径上调控褐变。综上所述,不同品种鲜切马铃薯褐变差异可能是多种代谢途径、动态信号传递与基因表达共同作用的结果,酚代谢、氨基酸代谢、脂质代谢、呼吸代谢,以及某些信号分子、转录因子、关键基因的表达可能是褐变差异的关键要素。本研究为更精准、有效地控制果蔬鲜切褐变发生提供参考,完善鲜切领域研究,促进鲜切产业发展。
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