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廣東農業科學院質標所在香蕉冷害后果實品質劣變機制研究方面取得新進展

2023-12-20 08:53:47 來源：廣東農業科學院質標所 閱讀量：10425

　　近日，廣東農業科學院質標所在期刊Foods(中科院二區，IF = 5.2)上發表題為“Study on characteristics and lignification mechanism of postharvest banana fruit during chilling injury”的研究論文，質標所肖璐博士為論文第一作者，唐雪妹副研究員為論文通訊作者。
 
　　新鮮水果作為重要的食物來源可以為人類提供維生素、礦物質、必需基酸、抗氧化物質以及特殊生理功能活性物質等，是人類生活不可缺少的膳食。我國水果年產量居世界之首，但采后損失高達30%，年經濟損失達數千億元，嚴重影響了農業增效、農民增收的基礎。因此，如何有效提高果實采后的貯藏品質、減少損失已成為我國亟待解決的重大問題。低溫貯藏可以通過減緩細胞代謝速度來延緩果實衰老并延長貨架期，目前已廣泛用于果蔬的采后貯運保鮮中。然而，一些熱帶或亞熱帶水果，如香蕉，當溫度低于13℃時極易發生冷害，表現出一系列冷害癥狀，如果皮褐變等，這對香蕉的食用品質和商品價值產生嚴重的影響。
 
　　本研究通過分析香蕉在低溫冷害后的癥狀、氧化應激反應、細胞壁代謝、組織超微結構以及木質化進程中相關基因表達的變化，探討了香蕉果實在低溫貯藏過程中的特性和木質化機制。結果發現，冷害通過影響細胞壁和淀粉的降解從而抑制香蕉后熟，通過提高O2−和過氧化氫含量從而加速香蕉衰老。在木質化方面，苯丙氨酸解氨酶(PAL)通過苯丙烷途徑啟動了木質素的合成。其中，肉桂酰輔酶a還原酶4(CCR4)、肉桂醇脫氫酶2(CAD2)和4-香豆酸輔酶a連接酶7(4CL7)表達上調，促進了木質素單體的合成，而過氧化物酶1(POD1)和Laccase 3(LAC3)表達上調，則促進木質素單體的氧化聚合。結果表明，細胞壁結構和細胞壁代謝的改變以及木質化均參與了香蕉冷害后的果實衰老和品質劣變過程。對果實成熟衰老以及品質劣變相關的基礎理論研究仍缺乏深層次的認識是限制水果保鮮新技術研究與開發的主要因素。本研究通過探究香蕉冷害后的特性和木質化機制，為熱敏果蔬采后緩解冷害提供重要的理論依據。
 
　　本研究得到了國家自然科學基金(32102452)、廣東省應用與基礎應用研究粵穗聯合基金(2020A1515110100)、科技創新戰略專項資金(高水平農科院建設)(R2021YJ-YB3024，R2019YJ-YB3011)、廣東省農產品質量安全風險評估重點實驗室(2019B121203009)等項目資助。【閱讀原文】
 

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