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不同贮藏条件对鲜切莲藕褐变影响及PAL、PPO和POD的表达调控

来源：花匠小妙招时间：2024-11-09 20:40

摘要

莲藕是一种重要的水生蔬菜,众所周知,具有比较高的药用价值和营养价值。随着经济的发展,人们的生活节奏加快及消费水平有所提高,鲜切莲藕因其快捷方便、新鲜和浪费少等特点,逐步成为莲藕销售的重要形式。由于鲜切莲藕产品在加工、贮藏、运输和销售过程中极易产生褐变现象,直接影响了产品的感官性状和内在品质。现有研究主要集中于莲藕褐变控制方法,对莲藕褐变分子机制较少涉及。而明确莲藕褐变的分子机制,一定程度上可以为控制褐变的方法研究提供可靠的理论基础。本论文以鲜切莲藕为研究对象,采用生理生化方法,分析了不同贮藏条件(温度和气调包装)对鲜切莲藕片的褐变度、总酚含量、PAL、PPO及POD酶活性的影响。结果表明:随着贮藏条件温度的上升,鲜切莲藕褐变程度逐渐增加。与气调包装条件相比,100%CO2延缓鲜切莲藕片的褐变效果最好。PAL、PPO及POD酶活性与莲藕褐变程度呈现明显的正相关,其可能的机制是低温及高浓度CO2钝化了鲜切莲藕中PAL、PPO和POD酶活性,一定程度上导致褐变底物的合成减少、氧化速度降低,进一步延缓了鲜切莲藕片的褐变发生。论文进一步分析了不同褐变程度鲜切莲藕相关基因表达的差异,对褐变相关基因进行了初步筛选。研究结果发现:(1)采用RNA-seq初步筛选得到鲜切莲藕褐变相关基因NnPAL 2个、NnPPO 2个、NnPOD 7个,基因进化树分析发现NnPAL、NnPPO、NnPOD分别与拟南芥、马铃薯、白桦和海棠等基因家族成员存在一定的同源性。(2)不同温度贮藏下的鲜切莲藕基因表达分析发现NnPAL1、NnPPOA、NnPOD1、NnPOD2、NnPOD3、NnPOD4、NnPOD5、NnPOD6与PAL、PPO、POD酶活性及莲藕褐变变化相一致。初步明确NnPAL1、NnPPOA、NnPOD1、NnPOD2、NnPOD3、NnPOD4、NnPOD5和NnPOD6基因可能参与了高温贮藏下鲜切莲藕褐变进程。其中NnPAL1、NnPOD2、NnPOD5和NnPOD6可能在高温贮藏过程前期发挥主导作用,而NnPPOA、NnPOD3与NnPOD4则参与鲜切莲藕整个褐变过程。(3)不同气体气调包装的鲜切莲藕下基因表达分析发现NnPAL1、NnPAL2、NnPOD4、NnPOD5和Nn POD7均被高浓度CO2抑制,这与PAL、PPO、POD酶活性的变化相一致。因此,NnPAL1、NnPAL2、NnPOD4、NnPOD5和NnPOD7基因可能参与了100%CO2气调包装下鲜切莲藕褐变进程。其中NnPAL1和NnPAL2可能在高温贮藏后期发挥主导作用,而NnPOD5主要在贮藏中期起作用,而NnPOD4和NnPOD7则参与鲜切莲藕整个褐变过程。论文初步研究了不同温度与气调包装贮藏条件下影响鲜切莲藕褐变的机制,筛选了褐变相关基因,为明确鲜切莲藕褐变分子调控机制提供了一定的研究基础。展开▼