利用溶菌酶抑制多酚氧化酶活性延缓木薯储藏根采后生理性变质的研究

摘要

木薯(Manihot esculenta Crantz)是热带重要薯类作物,具有高产、耐瘠薄等特性,提供全球近7亿人的主食.木薯储藏根淀粉含量高,但其收获后的2-3天就发生采后生理性变质(PPD),块根褐变,造成储藏根货架期缩短及淀粉品质下降.多酚氧化酶(PPO)与植物的酶促褐变密切相关,是木薯储藏根发生褐变的主要因素之一.体外实验表明,一定浓度的溶菌酶可以抑制多酚氧化酶的活性.本研究通过在木薯中过表达来自鸡的溶菌酶蛋白，抑制木薯体内多酚氧化酶的活性，从而达到延缓储藏根采后生理性变质的目的。结果表明，表达该溶菌酶的转基因木薯多酚氧化酶表达水平和酶活性均有显著下降，储藏根在采后的24-96小时褐变和腐烂程度明显变缓，活性氧荧光探针检测显示其储藏根活性氧含量显著降低。同时，转基因木薯储藏根在PPD发生过程中轻基香豆素类次生代谢物积累量下降，并提高了叶片的抗氧化能力。本研究表明，通过表达PPO活性抑制因子来提高木薯抗采后生理性衰变的是一个有效的策略和技术手段。