短波紫外線照射對櫻桃番茄果實成熟的影響及機理研究.pdf

1、短波紫外線(UV-C，190-280nm)照射處理是一種對環(huán)境友好的，無化學(xué)污染的果蔬處理方法。紫外線照射采后果蔬有助于維護果蔬的品質(zhì)，延遲果蔬的衰老軟化，在果蔬品質(zhì)調(diào)節(jié)方面具有重要的意義。櫻桃番茄因其體積小，營養(yǎng)價值高，是人們非常喜歡的一類水果。本論文主要研究了UV-C照射處理對采后櫻桃番茄果實成熟、軟化和色澤變化的影響及其生理、生化和分子機制。
　　以綠熟期櫻桃番茄為實驗材料，采用UV-C(4.2kJm-2)照射，儲藏于智能人

2、工氣候箱中，18℃，35天。通過研究發(fā)現(xiàn)，采后UV-C(4.2kJm-2)照射抑制了ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表達，進而降低了ACC合成酶和ACC氧化酶的活性，導(dǎo)致UV-C照射果實的乙烯釋放量受到抑制。已經(jīng)通過研究證明UV-C照射可推遲果實的成熟進程，但通過對乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因的研究發(fā)現(xiàn)，UV-C照射也導(dǎo)致果實乙烯調(diào)控網(wǎng)絡(luò)普遍下調(diào)這些基因的表達（僅CTR4得到了上調(diào)表達），這與負調(diào)控理論是矛盾的，推測可能是番茄中存在的反饋調(diào)

3、節(jié)機制起作用的結(jié)果。
　　發(fā)現(xiàn)采后UV-C照射(4.2kJm-2)提高了清除DPPH自由基能力及FRAP值，并提高了過氧化氫酶(CAT)的活性，同時，番茄果實中過氧化氫(H2O2)的含量受到抑制，這可能是由于CAT清除植物組織中的H2O2，防止果蔬組織受到活性氧的傷害。MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，MDA含量在UV-C照射的果實中低于對照果實，說明UV-C降低了膜脂過氧化程度，進而延遲了果實的衰老。
　　通過測定UV-C照射后番

4、茄果實硬度、細胞壁組分（主要是果膠和纖維素），細胞壁的超微結(jié)構(gòu)，乙烯的產(chǎn)生速率，細胞壁降解酶的活性及其相關(guān)基因（PME2.1，Cel1，PGcat和Exp1）的表達變化等指標，發(fā)現(xiàn)UV-C照射的番茄硬度更高，這與其具有更高的纖維素含量和酸溶性果膠含量是一致的。電鏡結(jié)果也表明UV-C延遲了細胞壁的降解。UV-C照射果實的乙烯產(chǎn)量明顯受到抑制。在整個儲藏過程中，UV-C照射也抑制了PME2.1，Cel1，PGcat和Exp1的轉(zhuǎn)錄水平，并且

5、抑制果膠甲酯酶(PME;EC3.1.1.11)，多聚半乳糖醛酸酶(PG;EC3.2.1.15)和纖維素酶(cellulase;EC3.2.1.4)的活性。UV-C照射抑制了乙烯的產(chǎn)生，乙烯作為信號可以降低細胞壁降解酶相關(guān)基因的表達，導(dǎo)致細胞壁降解酶的活性降低，這可能是UV-C照射延遲果實成熟的機制之一。
　　通過測定UV-C(4.2kJm2)照射后番茄果實顏色的變化，色素含量以及類胡蘿卜素代謝途徑中相關(guān)基因的表達，包括Psy1，P

6、ds，Lcy-β和Lcy-ε，發(fā)現(xiàn)UV-C照射處理的番茄果實呈現(xiàn)粉紅色，而對照果實為桔黃偏紅色。在整個儲藏過程中番茄紅素的積累明顯受到抑制，但是最終含量并沒有受到影響。然而，β-胡蘿卜素的積累及最終含量都受到了明顯的抑制。β-胡蘿卜素含量降低會導(dǎo)致番茄紅素/β-胡蘿卜素比例升高，這可能是UV-C照射櫻桃番茄果實顏色表型發(fā)生變化的原因之一。Psy1是編碼番茄紅素合成的一個主要基因，在UV-C照射后明顯受到抑制。Lcy-β基因表達也受到了明