采后钙处理对奉节脐橙果皮褐变及钙调蛋白相关基因表达的影响

摘要

奉节脐橙(Citrus sinensis Osbeck)是一个优良的甜橙鲜食品种，在国内外市场享有较高声誉，是重庆市柑橘出口中唯一具有较强竞争优势的品种。但奉节脐橙果皮褐变发生较严重，主要症状为油胞破裂下陷、形成褐斑,极大地影响了果实的外观质量和商品价值。目前对脐橙果皮褐变的发生机制尚未进行深入研究，缺乏相应的控制措施，这已成为目前脐橙商品生产发展的关键制约因素。因此迫切需要开展对奉节脐橙果皮褐变的生理及分子机制研究。
　　 本研究以‘奉园72-1’脐橙为实验材料，果实采后分别采用清水、50 mg.kg-12,4-D+250 mg.L-1 施保功、1％氯化钙+50 mg.kg-1 2,4-D+250 mg.L-1 施保功、2％氯化钙+50 mg.kg-1 2,4-D+250 mg.L-1 施保功、1％硝酸钙+50 mg.kg-1 2,4-D+250mg.L-1 施保功、2％硝酸钙+50 mg.kg-1 2,4-D+250 mg.L-1 施保功等对果实进行10min 浸钙处理，晾干后用PE 薄膜袋单果包装，置于20 ℃常温下贮藏，定期取样观察果实的褐变情况并测定生理指标，包括褐变指数、相对电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、多酚氧化酶（PPO）活性。并对钙处理后对果实品质的影响进行了分析，定期测量了失重率、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C含量等。利用荧光定量PCR 方法，检测了对照组和钙处理组CsCAB基因和它的两个靶蛋白基因CsGAD、CsATPase在果皮褐变进程中的表达水平的变化。
　　 获得的主要研究结果如下：
　　 ①钙处理可有效降低果皮褐变指数。1％Ca(NO3)2处理组贮藏末期褐变指数比对照低20％，2％Ca(NO3)2处理组贮藏末期褐变指数比对照低15％。CaCl2处理效果优于Ca(NO3)2处理，1％CaCl2处理效果最好，贮藏110 d 后褐变指数为25％，比对照降低了27.5％，降低果皮褐变指数能力为1％CaCl2＞2％CaCl2＞1％Ca(NO3)2＞2％Ca(NO3)2。
　　 ②钙处理显著降低了脐橙果实的相对电导率。随着贮藏时间的延长，对照组果实的相对电导率上升速率明显高于浸钙果实。结果显示，1％CaCl2处理效果最好，贮藏110 d 后相对电导率比同期对照低13％，能显著抑制果皮相对电导率的升高。
　　 ③与对照相比，各处理都能不同程度地减少丙二醛的积累。其中1％CaCl2、2％CaCl2处理效果最佳：在贮藏末期，1％CaCl2处理的果实丙二醛含量为9.35nmol.g-1，比对照低6.32 nmol.g-1，2％CaCl2处理的果实丙二醛含量为10.16nmol.g-1，比对照低5.51 nmol.g-1。1％Ca(NO3)2、2％Ca(NO3)2处理的样品中丙二醛含量分别比同期对照低23.4％和11.3％。
　　 ④钙处理可以明显提高奉节脐橙果实贮藏过程中SOD的活性，其中以1％CaCl2处理的果实中SOD活性最高，110 d 时比同期对照高120 U.g-1。贮藏期间，对照处理POD活性都低于钙处理，其中1％CaCl2处理前40 d活性最高，40 d 以后处于缓慢下降，但还是显著高于对照组的POD活性。Sporgon+2,4-D、2％CaCl2、1％Ca(NO3)2和2％Ca(NO3)2处理在贮藏50 d 后POD活性都趋于平缓，但都显著高于对照组活性。
　　 在贮藏40 d 时，1％Ca(NO3)2、1％CaCl2、2％CaCl2、和Sporgon+2,4-D处理，都导致PPO活性下降，与对照组差异极显著，其中1％CaCl2处理的PPO活性值最低，比对照组中PPO活性低了77％，且与1％Ca(NO3)2、2％CaCl2和Sporgon+2,4-D处理相比，差异显著。贮藏的不同时期，1％CaCl2处理PPO活性都低于其他处理，也低于对照组。
　　 ⑤钙处理果实贮藏期间，对品质无不良影响。贮藏20 d 后，1％CaCl2处理组其失重率均显著小于对照组；1％CaCl2处理组的果实的可溶性固形物含量在第40d 达到高峰，其含量在20～110 d 均显著高于对照；1％CaCl2处理组在30 d和50 d时，其可滴定酸的含量显著高于对照，到第110 d 时，各处理与对照组基本一致；
　　 2％CaCl2处理后的果实的维生素C含量在20 d 时达到高峰，50 d 后，维生素C含量高于同期对照组，但不显著，110 d 时，维生素C含量显著高于对照。另外在110d 时，各处理组含量均显著高于对照。
　　 ⑥利用荧光定量PCR 技术分析钙处理后褐变进程中的钙调蛋白基因CsCAB及其靶蛋白基因CsGAD和CsATPase 表达情况，结果显示，1％CaCl2处理组中的CsCAB基因表达量显著高于对照组果实中的表达。贮藏末期100 d 时，1％CaCl2处理组CsCAB基因的表达水平是对照组的3倍。CsGAD基因在1％CaCl2处理组表达水平有所波动，但都高于对照组，贮藏50 d 时表达水平最高。随着贮藏时间的延长，对照组和钙处理组的CsATPase基因都出现下调表达。贮藏100 d 后，1％CaCl2处理组中的CsATPase基因表达量最低。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

1 绪论

2 钙处理对奉节脐橙褐变相关生理指标的影响

3 钙处理对奉节脐橙贮藏品质的影响

4 钙处理对钙调蛋白相关基因表达的影响

5 讨论

6 结论与展望

致谢

参考文献

附录