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我院周文化教授研究团队在《Postharvest Biology and Technology》期刊发表研究成果,探讨褪黑激素和2,4-表油菜素内酯联合处理对阳光玫瑰葡萄采后细胞壁代谢及活性氧代谢的影响

发布人: 发布日期:2024-11-21

2024916日,我院周文化教授研究团队在农业科学领域权威期刊《Postharvest Biology and Technology》(Q1, IF=6.2)在线发表了题为“Cell wall and reactive oxygen metabolism responses of stored Shine Muscat grapes to combined melatonin and 24-epibrassinolide treatment”的研究论文。该研究由我院2024级在读博士生曾瑶英担任第一作者,通讯作者为澳门十大网赌正规官网党委书记周文化教授。


阳光玫瑰葡萄,作为一种欧亚美洲杂交葡萄,因其大颗、光亮、多汁、甜度高、肉质脆嫩、香气浓郁和营养丰富而受到消费者的青睐。然而,该品种在采后极易发生软化和褐变,严重影响其市场价值和货架寿命。采后软化是一个复杂的生理过程,涉及水分流失、细胞壁降解、活性氧种(ROS)在果实中的积累,以及果梗中乙烯的产生。植物细胞壁决定了细胞的结构和大小,并维持了果蔬的质地和弹性;其主要成分为果胶和纤维素。随着储存时间的延长,原生果胶逐渐水解,导致水溶性果胶含量降低,细胞壁间隙层最终被溶解,导致果实软化。活性氧(ROS)是果蔬组织中有较强氧化能力、化学性质活泼的含氧化合物总称,果蔬中活性氧物质主要包括羟基自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)及单线态氧等,主要在线粒体、叶绿体和内质网等细胞器中产生。一般情况下,果蔬体内ROS代谢系统处于动态平衡状态,但在采后逆境胁迫或衰老过程中,活性氧物质大量积累导致ROS失衡,果实结构及功能被破坏,引起膜质过氧化作用,加速果蔬衰老。为维持自身代谢平衡,果蔬体内拥有相应活性氧清除机制来抵御ROS失衡引起的氧化胁迫,减轻活性氧物质带来的伤害。活性氧清除系统主要包括非酶促清除系统与酶促清除系统,酶促清除系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等抗氧化酶因此,探索有效的采后处理方法,以延缓阳光玫瑰葡萄的软化和褐变,对于保持其采后品质和延长货架寿命具有重要意义。

本研究旨在探究褪黑激素(MelatoninMT)和24-表油菜素内酯(2,4-EpibrassinolideEBR)联合处理对阳光玫瑰葡萄采后细胞壁代谢和活性氧(Reactive Oxygen SpeciesROS)代谢的影响,以及该处理对葡萄果实硬度维持和储存期延长的效果。

研究亮点:

l  首次揭示了MTEBR联合处理对阳光玫瑰葡萄细胞壁代谢和ROS代谢的影响。

l  阐明了联合处理对葡萄ROS代谢的积极影响,包括抑制MDA含量的增加和提高抗氧化酶活性。

l  证明了适度的MTEBR处理能显著提高阳光玫瑰葡萄的采后硬度和储存稳定性。

研究结论:

本文研究了MT EBR联合处理对阳光玫瑰葡萄采后品质的影响及可能机理。与对照组相比,贮藏56天后,MTEBR联合处理可有效维持原果胶、纤维素含量,减缓可溶性果胶含量上升,并诱导PGPMECx及β-gal活性,抑制果实软化;结合透射电镜对细胞壁与细胞器结构的观察发现,MTEBR联合处理可通过抑制细胞壁溶解与细胞器结构损坏来延缓果实细胞的损伤。同时MTEBR联合处理可通过诱导贮藏期间阳光玫瑰葡萄果实与果梗SODCATPOD活力升高、抑制PPO活性,提高自由基清除率,抑制果实与果梗MDA含量与相对电导率上升,延缓葡萄膜质过氧化;并通过诱导PALC4H4CL活性上升增加果实与果梗总酚、类黄酮积累。综上所诉,MT EBR联合处理可通过延缓果实软化及减轻细胞氧化损伤维持阳光玫瑰葡萄采后保鲜。本研究为阳光玫瑰葡萄的采后保鲜提供了新的策略,并为其他易软化果蔬的采后处理和保鲜技术的发展提供了新的思路。