间歇降温与升温处理对采后芒果果实冷害的控制作用及其生理机制

作     者：姜龙 

作者单位：海南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张正科

授予年度：2023年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：芒果 ICW 间歇降温与升温 冷害 生理品质 细胞壁代谢 活性氧代谢 脯氨酸代谢 CBF信号转导 

摘      要：芒果(Mangifera indica L.)是热带和亚热带地区重要的经济作物,为典型的冷敏型果实,在不适宜的低温下贮藏极易发生冷害(Chilling injury,CI),导致芒果果皮褐变,表面产生凹陷、水渍状斑点和出现后熟障碍等症状,使果实的食用品质下降,造成巨大的经济损失,从而限制芒果商品化发展。因此,探寻芒果果实冷害控制技术并揭示其机制对于芒果产业发展具有重要意义。为此,本研究以‘贵妃’芒果为试材,通过优化低温预贮(LTC)与间歇升温(IW)程序,开发了一种间歇降温与升温(ICW)技术,探究低温贮藏过程中,ICW处理对采后芒果果实冷害的控制作用及其相关生理机制。主要结果如下:(1)在5℃低温和20℃货架期贮藏过程中,ICW处理维持了芒果果实的正常生理成熟,主要表现为乙烯释放量和呼吸速率的增加,促进果实色泽、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、可溶性固形物含量(SSC)、可滴定酸(TA)以及叶绿素和类胡萝卜素含量的升高。(2)ICW处理可显著提高多聚半乳糖醛酸酶(PG)和β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性,促进半乳糖醛酸解聚,并加快原果胶向水溶性果胶(WSP)的转变,从而维持芒果果实的正常软化。(3)ICW处理显著抑制电解质渗漏率(ELR)和丙二醛(MDA)含量的增加以及活性氧(O和HO)水平,维持细胞膜完整性。同时,ICW处理还提高了超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,并促进总酚、类黄酮、抗坏血酸(As A)和还原型谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物质的积累,从而增强冷藏期间芒果果实的抗氧化能力。(4)ICW处理可通过增强Δ-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸转氨酶(OAT)活性和降低脯氨酸脱氢酶(PDH)活性,促进冷藏期间果实脯氨酸的积累。同时,ICW处理还能保持较高的可溶性糖、可溶性蛋白质和γ-氨基丁酸(GABA)等渗透性物质的含量,从而提高了芒果果实抵抗低温胁迫的能力。(5),ICW处理还显著上调了冷藏期间果实的冷响应转录因子(Mi ICE1、Mi CBF1和Mi COR413)的表达,诱导下游相关抗冷靶基因的表达,从而提高采后芒果果实的抗冷性。