不同处理对采后黄冠梨果实有机酸代谢酶及其基因表达的影响

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本课题以采后黄冠梨为试验材料,采用2%CaCl2和0.2%壳聚糖涂膜处理,对贮藏期间黄冠梨果皮和果肉中苹果酸与柠檬酸含量、相关调控酶的活性变化进行了研究,并通过实时荧光定量PCR对果实中与有机酸代谢相关的8个基因的转录水平变化进行分析,从分子水平揭示采后梨果实中苹果酸和柠檬酸代谢调控的机理。主要得到以下结论:(1)HPLC和生理生化分析表明,氯化钙和壳聚糖涂膜处理均能显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)地延缓贮藏期间可滴定酸、柠檬酸和苹果酸含量的下降以及有机酸相关酶活性的变化。(2)研究表明,PEPC、NAD-MDH以及NADP-ME为采后梨果实中苹果酸代谢调控的关键酶。不同组织部位中苹果酸含量与NAD-MDH以及PEPC活性之间的相关性均达到显著水平,对果实中苹果酸含量起到积累作用。NADP-ME活性与苹果酸含量呈现负相关关系,在果实中达到显著水平。CS、PEPC以及cyt-ACO为采后黄冠梨果实柠檬酸代谢中的关键酶。CS在果皮和果肉中都显著影响采后梨果实柠檬酸含量的变化。PEPC与cyt-ACO显著影响果肉中柠檬酸的含量,Mit-ACO与柠檬酸含量呈负相关,NADP-IDH与柠檬酸含量呈现正相关性。(3)荧光定量分析发现:苹果酸代谢酶Mdh和Me基因对NAD-MDH和NADP-ME酶有正调控作用。基因转录水平与苹果酸呈显著或者及显著相关性。NADP-IDH基因与果皮中异柠檬酸脱氢酶活性呈显著相关性。cyACO基因与果皮和果肉中的细胞质ACO活性达到了显著相关性,对果肉中柠檬酸有重要作用。(4)质子泵基因vVAtp1对苹果酸含量有显著负调控作用, vVpp基因对果皮中苹果酸的积累有显著的负相关性。vVAtp1, vVAtp2以及vVpp三种基因对柠檬酸均没有显著影响,氯化钙和壳聚糖处理在不同程度上改变了果皮中三种质子泵基因对柠檬酸的调控。综合分析显示,氯化钙和壳聚糖涂膜处理可以从基因转录和表达水平影响有机酸代谢,从而维持梨果实贮藏期间的优良品质,具有较好的应用前景。
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