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南果梨(Pyrus ussuriensis Maxim)主产于辽宁鞍山,属于秋子梨系统,呼吸跃变型果实,一般在9月中旬采收,常采用冷藏的方式贮存果实以延长其保藏期,然而冷藏后南果梨果实会发生香味明显变淡的现象,大大降低了其商品价值。课题组前期研究发现,经过冷藏的南果梨酯类香气物质含量较未经冷藏的南果梨果实显著降低,冷藏后的南果梨经外源乙烯处理可提高主要酯类香气物质的相对含量,而乙烯抑制剂1-MCP处理会降低南果梨的香气品质。以上结果表明,乙烯对果实香气物质的合成起着至关重要的作用,但是关于乙烯对南果梨酯类香气合成恢复的分子机理尚不明确。因此,本研究在转录组测序分析的基础上,分析了冷藏对南果梨乙烯生物合成、信号转导相关基因表达量的影响,同时分析了冷藏对南果梨酯类香气及其合成关键酶活性与基因表达的影响,并进一步采用外源乙烯和乙烯吸收剂处理,验证了乙烯在南果梨酯类香气成分合成中的作用,探讨了冷藏后采用外源乙烯处理对冷藏南果梨酯类香气的恢复作用。研究的主要结果如下:(1)与未经冷藏的南果梨相比,冷藏90d和150d的果实在转入常温货架后熟至相同成熟度时,果实的乙烯生成量和南果梨主要酯类含量以及总酯含量明显减少,乙烯生物合成关键酶ACS和ACO的活性及相关基因PuACS1及PuACO1表达量明显降低,乙烯信号传导关键基因PuERS1、PuEIN4、PuEIN2、PuERF1的表达量明显下调,同时,酯类香气成分合成途径关键酶LOX、ADH和AAT的活性及相关基因的表达量也明显降低,说明冷藏对南果梨果实香气的抑制作用可能与果实中乙烯生物合成和信号传导能力降低有关。(2)LOX途径中LOX、HPL、ADH和AAT基因通过LOX氧化,参与南果梨主要酯类香气物质的合成。用外源乙烯与乙烯吸收剂处理南果梨果实,发现LOX途径基因家族不同成员PuLOX6、PuLOX5、PuLOX1、PuADH3、PuAAT1和PuHPL受乙烯调控。(3)冷藏90d和150d出库前施加外源乙烯处理,发现外源乙烯处理可一定程度提高冷藏果实的乙烯释放量,南果梨主要酯类香气的生成能力以及总酯的含量,显著提高了冷藏南果梨的香气品质。南果梨乙烯受体PuERS1和PuEIN4受到外源乙烯诱导显著上调表达,信号转导关键基因PuEIN2、PuEIN3和PuERF1在短期冷藏的果实中明显受到乙烯正调控,对于经过长期冷藏的果实其表达水平受乙烯调控程度有所减弱。在外源乙烯处理的果实中,PuLOX1、PuLOX5、PuAAT1、PuADH3和PuHPL基因表达水平显著上调。说明对于冷藏后的南果梨果实,在其LOX途径中,乙烯通过PuEIN2,PuEIN3,PuERF1等信号转导元件,调控PuLOX1、PuLOX5、PuAAT1、PuADH3和PuHPL使其上调表达,从而调控果实酯类香气物质的合成。