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本研究以河北藁城鸭梨为试材,研究了急速和缓慢两种降温方式对不同成熟度鸭梨脂氧合酶(LOX)活性、LOX同工酶、乙烯及呼吸生理代谢的影响,及与鸭梨果实褐变的关系。对LOX基因进行了3RACE克隆,同时对LOX基因表达量差异进行了半定量RT-PCR分析,探讨了贮藏期间LOX基因表达与鸭梨褐变之间的关系。通过研究,主要得到如下结果: 1.不同成熟度鸭梨在采后同样时间LOX酶活性、褐变指数、呼吸强度和乙烯释放量顺序为:晚采鸭梨>早采鸭梨>中采鸭梨,急速降温处理的鸭梨LOX酶活性、褐变指数、呼吸强度和乙烯释放量高于同期缓慢降温果,缓慢降温抑制了LOX酶活性,从而延缓了膜脂过氧化作用对细胞膜的破坏,延缓了果实衰老,适时采收、缓慢降温可减少果心和种子膜脂过氧化以及果心褐变。三种采收成熟度鸭梨LOX酶活性高峰出现的时间与呼吸、乙烯高峰时间接近,说明LOX酶与果实的呼吸和乙烯代谢有一定的关系。鸭梨果实LOX酶活性变化趋势与果实褐变指数相一致,说明LOX酶与鸭梨褐变有密切的相关性。 2.优化了适用于鸭梨组织的最佳非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳条件,并对鸭梨果皮、果肉中的LOX同工酶进行分析。最合适的提取缓冲液为0.1mol/LpH7.0的磷酸盐缓冲液,最适分离胶浓度为10%。鸭梨果肉、果皮中LOX同工酶谱带差异不是很大,鸭梨果皮果肉中LOX同工酶有9条带,果皮、果肉中有相同的三条主酶带。不同成熟度鸭梨果实LOX酶活性有一定的差异,不同的贮藏期LOX酶活性也不一样。根据染色条带的深浅,不同成熟度鸭梨中LOX酶活性:晚采果>早采果>中采果,急速降温果实>缓慢降温果实,不同的降温处理对晚采鸭梨果肉、果皮中LOX同工酶影响不大,这与LOX酶活性及褐变指数测得结果一致,进一步说明LOX酶与鸭梨褐变有一定的关系。鸭梨果皮中LOX酶活大于果肉,推测鸭梨果皮中F,H条带,果肉中的C,G条带与鸭梨褐变有一定的关系。 3.采用Trizol法、热硼酸法、改良CTAB法提取鸭梨中的总RNA,改良CTAB法提取的鸭梨中总RNA质量最好。根据GeneBank中已登录的梨、杏、桃的LOX基因序列,设计特异引物,克隆得到了一段长为1250bp的cDNA片段。cDNA同源性分析表明:该序列与猕猴桃(Actini diadeliciosa)、葡萄(vitis vinifera)、碧桃(Prunus persica)、李属(Prunus armeniaca)、杨树(Populus trichocarpa)的序列同源性都在80%以上,说明克隆得到的该cDNA片段为脂氧合酶基因家族的一个成员。 4.使用改良CTAB法提取不同降温方法处理的不同成熟度鸭梨中的总RNA。根据GenBank上登录的蔷薇科肌动蛋白(Actin)基因保守序列设计一对简并引物,利用半定量RT-PCR对急速和缓慢两种降温方法对不同成熟度鸭梨中LOX基因表达影响进行了半定量RT-PCR分析,结果表明,不同成熟度鸭梨LOX基因表达量呈现先缓慢上升,之后下降,在贮藏的末期基因表达量又上升。急速降温鸭梨LOX基因表达量大于缓慢降温果,这与酶活的变化与鸭梨褐变指数变化趋势一致,说明LOX基因与鸭梨褐变有着重要联系。