变温贮藏和外源乙烯处理对柑橘果实采后品质及乙烯代谢相关基因表达的影响

论文摘要

宽皮柑橘在我国柑橘产业中占主导地位,采后贮藏期间易因品质下降而造成巨大的经济损失。因此,确定适宜的贮藏环境以延长果实货架期是柑橘采后面临的主要问题。柑橘是一种典型的非呼吸跃变型果实,乙烯在其果实成熟过程中所起的作用目前还不是十分清楚。本研究以国庆1号温州蜜柑（Citrus unshiu Marc）和鄂柑1号桠柑（C. reticulata Blanco）成熟果实为材料,分析了果实在变温贮藏过程中果肉可溶性糖和有机酸含量的变化趋势以及乙烯代谢相关基因的表达特点,以国庆1号温州蜜柑（C. unshiu Marc）、鄂柑1号桠柑（C. reticulata Blanco）和纽荷尔脐橙（C. sinensis L. Osbeck）转色期果实为材料,分析了外源乙烯对果实色泽品质及乙烯代谢相关基因表达的影响,以期为柑橘果实采后变温贮藏的应用和脱绿处理提供理论基础。主要研究结果如下：1.利用气相色谱测定了国庆1号和鄂柑1号成熟果实采后贮藏过程中果肉可溶性糖和有机酸的含量,结果发现,在变温条件下国庆1号果肉中柠檬酸的含量下降,而鄂柑1号无明显变化；国庆1号果肉中葡萄糖、果糖和蔗糖含量均有所上升,而在鄂柑1号果肉中仅蔗糖含量上升,其余两种可溶性糖含量变化均不明显。由此推测,变温贮藏减缓了鄂柑1号果肉柠檬酸代谢,促进了国庆1号果肉可溶性糖的积累。2.利用气相色谱测定了国庆1号和鄂柑1号成熟果实采后贮藏过程中果实乙烯释放量,结果显示,与常温贮藏相比,变温和低温贮藏过程中国庆1号果实乙烯释放量较少；三种贮藏条件下,鄂柑1号果实乙烯释放量均处于波动变化状态,其中变温贮藏下的变化相对平缓。由此可见,变温贮藏能降低国庆1号果实乙烯释放量。3.利用Real-time PCR分析了国庆1号和鄂柑1号成熟果实采后贮藏过程中乙烯代谢相关基因的表达,结果表明,在低温条件下国庆1号和鄂柑1号果肉和果皮中乙烯合成酶基因ACS的表达量上升。这一结果表明低温能诱导乙烯合成关键酶基因ACS的表达。4.利用色差计测定了经外源乙烯处理后的国庆1号、鄂柑1号和纽荷尔脐橙转色期果实果皮的色差变化,结果发现,与对照相比,乙烯处理后的国庆1号、鄂柑1号和纽荷尔脐橙果实果皮黄色值与着色强度显著升高,并且三种果实果皮脱绿转色程度依次为：鄂柑1号>国庆1号>纽荷尔脐橙。5.利用紫外分光光度计测定了经外源乙烯处理后国庆1号、鄂柑1号和纽荷尔脐橙转色期果实果皮中叶绿素和类胡萝卜素的含量,结果表明,与对照相比,三种果实经乙烯处理后果皮中叶绿素总量显著下降,果皮中类胡萝卜素总量逐渐积累,但仅鄂柑1号果皮中类胡萝卜素含量显著高于对照。由此说明,外源乙烯通过加快国庆1号、鄂柑1号和纽荷尔脐橙果皮叶绿素的降解和类胡萝卜素的积累,从而促使果皮转色。结合上述几点结果可知,宽皮柑橘类果实对乙烯的敏感度比橙类要高,这可能是由于橙类果皮较厚并与果肉结合紧密,外界物质不易侵入,从而导致纽荷尔脐橙对外源乙烯响应慢且低。6.利用气相色谱测定了经外源乙烯处理后的国庆1号、鄂柑1号和纽荷尔脐橙转色期果实乙烯释放量,结果发现,与对照相比,三种果实经乙烯处理后乙烯释放量迅速上升,表明外源乙烯能促进转色期果实乙烯的释放量。7.利用Real-time PCR分析了经外源乙烯处理后的国庆1号、鄂柑1号和纽荷尔脐橙转色期果实乙烯代谢相关基因的表达,结果发现,果皮中乙烯合成酶基因ACS和乙烯氧化酶基因ACO以及乙烯不敏感转录调节基因EIN3 f-box的表达均高于对照。说明外源乙烯使转色期果实乙烯代谢途径相关基因表达上调,进而促进果实乙烯释放量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一章 文献综述
• 1 课题提出
• 2 前人研究进展
• 2.1 柑橘贮藏技术研究进展
• 2.1.1 简易贮藏
• 2.1.2 通风库贮藏
• 2.1.3 机械冷藏
• 2.1.4 气调贮藏
• 2.1.5 留树贮藏
• 2.2 影响柑橘贮藏的主要因素
• 2.2.1 采收时期及方法
• 2.2.2 采后商品化处理
• 2.2.3 贮藏环境条件
• 2.3 果实变温贮藏研究进展
• 2.4 柑橘果实乙烯代谢研究进展
• 2.4.1 植物乙烯合成及信号转导途径
• 2.4.2 乙烯与果实成熟
• 2.4.3 乙烯与柑橘果实脱绿
• 3 本研究的目的与内容
• 第二章 变温贮藏对柑橘果实采后品质及乙烯代谢相关基因表达的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料及处理
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 果实乙烯释放量的测定
• 1.2.2 果实可溶性糖和有机酸的测定
• 1.2.3 RNA提取
• 1.2.4 Real time RT-PCR分析
• 2 结果与分析
• 2.1 变温贮藏对柑橘果实可溶性糖和有机酸的影响
• 2.1.1 变温贮藏对国庆1号果肉中可溶性糖和有机酸的影响
• 2.1.2 变温贮藏对鄂柑1号果肉中可溶性糖和有机酸的影响
• 2.2 变温贮藏对柑橘果实乙烯释放量的影响
• 2.3 变温贮藏对柑橘果实乙烯代谢相关基因表达的影响
• 2.3.1 变温贮藏对国庆1号乙烯代谢相关基因表达的影响
• 2.3.2 变温贮藏对鄂柑1号乙烯代谢相关基因表达的影响
• 3 小结
• 第三章 外源乙烯处理对柑橘果实色泽及乙烯代谢相关基因表达的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料及处理
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 果皮色差值的检测
• 1.2.2 果皮色素的测定
• 1.2.3 果实乙烯释放量的测定
• 1.2.4 RNA提取
• 1.2.5 Real time RT-PCR分析
• 2 结果与分析
• 2.1 外源乙烯处理对柑橘果皮色差值的影响
• 2.2 外源乙烯处理对柑橘果皮色素含量的影响
• 2.3 外源乙烯处理对柑橘果实乙烯释放量的影响
• 2.4 外源乙烯处理对柑橘果实乙烯代谢相关基因表达的影响
• 3 小结
• 第四章 讨论
• 1 变温贮藏影响柑橘采后特性的可能机理
• 2 变温贮藏在柑橘产业中的应用前景
• 3 乙烯对非呼吸跃变型果实采后生物学特性的影响
• 参考文献
• 致谢