氯化钙处理对番木瓜果实软化和乙烯合成的响应

作     者：阎宁 

作者单位：海南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾教科

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：番木瓜果实 氯化钙 乙烯 细胞壁 基因表达 

摘      要：番木瓜(Clausena lansium(Lour.)Skeels)属番木瓜科番木瓜属,是呼吸跃变型果实,采后贮藏过程中释放大量乙烯,导致果实极易软化和品质劣变,失去商品价值。因此,番木瓜果实采后贮运保鲜技术的研究对于番木瓜产业可持续发展具有重要意义。本研究以‘日升’番木瓜果实为试材,通过氯化钙(CK、1%、3%、5%)浸泡处理15 min,研究氯化钙处理对番木瓜果实软化以及乙烯合成的影响。主要结果如下:1.研究了氯化钙处理对番木瓜果实贮藏品质及采后生理的影响。以‘日升’番木瓜果实为试材,将采后番木瓜果实分别置于浓度为0%、1%、3%和5%的氯化钙浸泡处理15 min后,转至恒温培养箱20(±1)℃贮藏至16 d,每4 d取样测定质构变化、各项品质和生理指标。结果表明:与对照相比,番木瓜果实贮藏期间,果实质地发生变化,其硬度与咀嚼性、胶着性、弹性、内聚性、回复性之间呈显著正相关,并均呈下降趋势;果实粘性与硬度呈极显著负相关,在贮藏过程中呈上升趋势。不同浓度氯化钙处理均能有效延缓番木瓜果实的硬度下降以及果皮色泽转黄,降低乙烯释放速率和呼吸强度并延缓乙烯释放高峰及呼吸高峰的出现,延缓原果胶的水解与可溶性果胶的增多,抑制果实软化相关多聚半乳糖醛酸酶(PG)与β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性,抑制乙烯合成关键酶ACS和ACO活性,减少乙烯合成底物ACC含量。从而延缓果实采后成熟衰老进程,有利于延缓番木瓜果实软化和延长贮藏寿命,其中以3%氯化钙处理浓度保鲜效果最佳,1%与5%氯化钙处理浓度对番木瓜的保鲜效果无显著差异。2.筛选获得番木瓜果实成熟软化相关的基因家族成员。利用番木瓜RNA-Seq数据库,筛选出4个果胶降解和7个乙烯合成的差异表达基因,分别命名为CpPG125.9、CpPG250.6;Cpβ-Gal25.57、Cpβ-Gal93.34;CpACS1、CpACS2;CpACO1、CpACO2、CpACO3、CpACO4、CpACO5。其基因表达对氯化钙的响应各异,其中,CpPG125.9、CpPG250.6和β-Gal93.34的表达均受不同浓度氯化钙处理所抑制,其中3%浓度氯化钙处理的抑制效果最显著,Cpβ-Gal25.75的表达受不同浓度氯化钙处理抑制或延缓,其中1%和5%浓度氯化钙处理延缓表达高峰的到来,而3%处理浓度的番木瓜基因表达受到显著抑制。CpPG和Cpβ-Gal的表达均与番木瓜果实软化呈正相关关系,且3%氯化钙处理浓度的抑制效果最显著。在7个乙烯合成基因中,CpACS1在4 d时的基因表达量与对照相比下降幅度分别为38.2%、59.8%、67.64%,极显著低于对照组;CpACS2在8 d时的基因表达量与对照相比下降幅度分别为39.5%、84.8%、43%,极显著低于对照组;CpACO1在4 d时的基因表达量与对照相比下降幅度分别为59.7%、88.6%、76.2%,极显著低于对照组;CpACO2在4 d时的基因表达量与对照相比下降幅度分别为85%、86.3%、75.9%,极显著低于对照组;CpACO3在4 d时的基因表达量与对照相比下降幅度分别为59.8%、81.1%、72.8%,极显著低于对照组;CpACO4在4 d时的基因表达量与对照相比下降幅度分别为90.8%、95.2%、89.7%,极显著低于对照组;CpACO5在8 d时的基因表达量值与对照相比下降幅度分别为30.1%、78.3%、67.7%,极显著低于对照组;以上七组乙烯合成相关基因的表达水平均受到氯化钙的抑制,其中处理浓度为3%抑制效果最明显,但在CpACS1基因中处理效果最好的为5%氯化钙处理组略优于3%氯化钙处理组。综上所述,本文研究发现,不同浓度氯化钙处理均能有效延缓番木瓜果实采后软化及品质劣变,其中3%氯化钙处理效果最佳。