褪黑素处理对芒果果实冷害的缓解作用及相关机制研究

芒果(Mangifera indica L.)属漆树科芒果属植物,是热带和selleck化学亚热带地区重要的经济作物。芒果是典型的呼吸跃变型果实,其采后成熟衰老较快且易感病,严重制约着鲜果贮运产业的发展。冷藏是延长果实贮藏期和货架期的常用方法之一。然而,芒果果实对低温敏感,冷藏过程中易发生冷害,且转入常温货架期后冷害症状迅速加重,引起果实品质劣变、后熟障碍,从而导致其商业价值降低。细胞膜是植物细胞响应外界环境的主要位点,低温能对细胞膜造成损伤,因此维持细胞膜的稳定性和流动性可改善果实对低温胁迫的抵抗能力。此外,许多果实(如芒果、香蕉、番茄、桃等)发生冷害后,其后熟能力部分或完全丧失,故对成熟相关生理代谢进行调控则有助于解决这类果实的冷害问题。褪黑素(MT)是生物体内的一种多效性活性分子,可调节植物多种生理过程。近年来,MT在果蔬保鲜中的应用已被广泛报道。已有研究表明,MT处理对包含芒果在内的多种果蔬冷害具有明显的缓解作用。然而,目前尚无MT调节冷藏期间芒果果实膜脂质组分以及其对冷藏后果实后熟影响的研究报道。为此,本研究以‘贵妃’芒果果实为试材,首先调查外源MT对低温贮藏芒果果实冷害的缓解作用及其对膜脂质组的影响;其次研究外源MT对冷藏后芒果果实成熟和软化的影响Nonalcoholic steatohepatitis*及作用机理。主要研究结果如下:1、外源MT对芒果果实冷害的缓解作用及其对膜脂质组的影响(1)与对照果实相比,0.5 mmol L~(-1)外源MT浸泡处理有效降低了芒果果实冷藏期间冷害(CI)指数和色度a*值,同时保持了较高的L*值和叶绿素荧光值(Fv/Fm),从而改善了果实在冷藏期间的外观品质。(2)MT处理抑制了冷藏期间芒果果实相对电导率(RC)和丙二醛(MDA)含量上升,同时降低了磷脂酶D(PLD)、磷脂酶C(PLC)和脂氧合酶(LOX)活性并提高了磷脂酶A_2(PLA_2)活性,从而抑制了磷脂降解,减轻了膜脂过氧化程度并维持了膜脂不饱和度。(3)利用脂质组学分析技术,研究了MT处理对磷脂(磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酸(PA)、磷脂酰肌醇(PI))溶血磷脂(溶血磷脂酰胆碱(LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、溶血磷脂Berzosertib研究购买酰肌醇(LPI)、溶血磷脂酸(LPA))、鞘脂(神经酰胺(Cer)、植物神经酰胺(Phyto Cer)、鞘氨醇(Sph)、乳糖基神经酰胺(Lac Cer))和甘油酯(二酰基甘油(DG)、甘油三酯(TG))分子丰度变化的影响。结果表明,MT可通过调节膜脂代谢使脂质分子重排,继而维持细胞膜结构的完整性并激活抗冷相关代谢,因此提高了芒果果实对低温胁迫的抗性。2、外源MT对冷藏后芒果果实成熟和软化的影响及作用机理(1)外源MT(0.5 mmol L~(-1))浸泡处理有效降低了芒果果实冷藏后货架期内的CI指数,提高了可溶性固形物含量(SSC)、呼吸速率和乙烯释放量并加速了h值和硬度下降。(2)与对照果实相比,外源MT处理促进了冷藏后果实软化过程中水溶性果胶(WSP)和共价结合型果胶(CSP)含量升高;此外,MT处理显著促进了多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)和纤维素酶(EGase)活性提高,且加速了果胶甲酯酶(PME)活性下降,进而维持了冷藏后芒果果实细胞壁代谢,导致果实软化。(3)外源MT处理促进了冷藏后果实ACS和ACO活性及其编码基因Mi ACS和Mi ACO的表达水平上调;MT处理还通过上调Mi ETR1、Mi ERS1、Mi ERF1和Mi EIN2的表达并下调Mi CTR1的表达而引发乙烯信号向下游传递,因此能够激活下游成熟相关基因的表达;此外,外源MT处理促进了Mi CBF1和Mi ICE1表达水平提高,表明MT可通过激活CBF信号途径使芒果果实抗冷性增强。