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鲜切果蔬因其新鲜、方便、卫生、营养等优点,逐渐成为城市果蔬消费的重要部分。鲜切果蔬加工过程中,不可避免地遭受机械损伤,引发果蔬营养成分流失、失水、组织褐变、微生物生长等一系列不良的生理生化反应。但是,作为鲜活的生命体,果蔬在一定的贮藏期内对外界环境的胁迫具有较强的适应性调节能力。机械损伤除加速果蔬品质下降外,还可以诱导激活果蔬自身的防御反应,通过调节自身的代谢生成更多次生代谢产物,防御和修复机械伤害。酚类物质是果蔬中最常见的一类次生代谢产物,也是其中最重要的抗氧化物质之一,酚类物质的积累是提高果蔬营养功效的重要表现。长期以来,人们对鲜切带来的不利影响研究较多,却鲜有关注贮藏前期损伤胁迫对果蔬次生代谢的诱导作用。因此,在保证鲜切果蔬安全性和品质的基础之上,利用切割损伤等非生物胁迫诱导特定鲜切果蔬的酚类抗氧化物质积累,可以提高果蔬的营养品质和抗氧化能力。本论文以火龙果为实验材料,研究不同切割方式对火龙果酚类物质和抗氧化能力的影响,筛选出酚类物质积累最多的鲜切火龙果为后续试材,利用不同贮藏温度、活性氧(ROS)产生的抑制剂(碘化二苯基碘,DPI)和诱导剂(葡萄糖/葡萄糖氧化酶,G/GO),研究了 ROS在鲜切火龙果酚类物质合成积累中的作用。在此基础上,分别选用安全有效的化学(茉莉酸甲酯,MeJA)和物理(低温等离子体,CP)处理,进一步研究了非生物胁迫对鲜切火龙果酚类物质积累的调控机制,并利用转录组学的方法,从基因转录的整体水平,揭示了酚类物质合成积累可能的分子调控机制,以期为鲜切火龙果的贮藏加工和科学膳食提供依据。研究结果分述如下:1.研究了不同切割方式(损伤强度:整果0 cm2g-1,1片2.0 cm2 g-1,1/2片2.9cm2 g-1,1/4片3.7 cm2 g-1)对火龙果在15℃,4 d贮藏期间酚类物质含量与抗氧化能力的影响。结果显示,切割处理会引起鲜切火龙果一定程度的品质下降,但三种鲜切方式之间没有显著差异(p>0.05)。另一方面,切割损伤显著激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性,诱导了酚类物质的积累,提高了火龙果的抗氧化能力。且随切割强度的增加,这些损伤胁迫响应越显著(p<0.05)。2.以酚类物质积累最多的鲜切火龙果(1/4片)为试材,利用不同的贮藏温度(5℃、10℃、15℃)、ROS产生的抑制剂DPI和诱导剂G/GO,研究了 ROS在损伤诱导的鲜切火龙果酚类物质合成积累中的作用。结果显示,贮藏期间,较高的贮藏温度加快了鲜切火龙果ROS的产生,增强了苯丙烷代谢关键酶的活性,提高了酚类物质含量和抗氧化能力。DPI处理显著抑制了 ROS的产生、PAL活性和酚类物质的积累,而G/GO处理显著增加了 ROS的产生速率,提高了 PAL活性和酚类物质含量(p<0.05)。这些结果表明,ROS在损伤诱导的鲜切火龙果酚类物质合成中发挥重要的作用。3.研究了 MeJA预处理对鲜切火龙果酚类物质合成积累的调控作用及可能的机理。结果显示,MeJA预处理有效抑制了鲜切火龙果有机酸含量的下降,加速了其可溶性糖的消耗,刺激了更高的能量水平,进一步提高了损伤诱导的鲜切火龙果中酚类物质的积累,表明MeJA和机械损伤通过诱导初级代谢中碳水化合物的利用和转化,为鲜切火龙果中的酚类物质合成积累提供必要的前体物质和能量。另一方面,MeJA单独处理对完整火龙果的生理代谢没有显著影响;经MeJA处理过的火龙果,只有经过随后的切割处理,才表现出更强的防御反应,包括ROS迸发、苯丙烷代谢关键基因表达和酶活性增加、酚类物质合成积累增多、抗氧化能力增强。这些结果表明,MeJA预处理是通过priming机制诱导火龙果对机械损伤的防御反应,提高鲜切火龙果中酚类物质的合成积累。4.研究了 CP处理对鲜切火龙果安全性和酚类物质积累的影响。结果发现,CP处理不但有效抑制了鲜切火龙果菌落总数的增长,保持了鲜切火龙果更高的安全性而且促进了鲜切火龙果中果糖的消耗,提高了其能量水平,加速了贮藏前期ROS的产生,刺激更高的苯丙烷代谢关键基因的表达和相关酶的活性,最终进一步提高了损伤诱导的鲜切火龙果中酚类物质的积累,增强了鲜切火龙果的抗氧化能力。这些结果表明,CP产生的活性成分,可能通过放大鲜切火龙果内部ROS的作用,进一步增强其酚类物质的合成积累。5.利用转录组学的方法,从基因转录的整体水平初步研究了鲜切火龙果损伤胁迫响应和酚类物质合成积累可能的分子调控机制。结果发现,机械损伤诱导了鲜切火龙果中与信号转导、物质代谢、能量代谢、ROS代谢以及酚类物质代谢相关途径中大部分基因的上调表达,并且激活了大量损伤胁迫响应相关的转录因子。结果表明机械损伤通过调控其信号转导系统,诱导初级代谢和次级代谢中相关基因的表达,增强鲜切火龙果的防御反应。这些结果证实了前面几章中关于物质消耗、能量代谢、ROS产生和酚类物质积累等生理生化现象,从转录水平解释了鲜切火龙果中损伤胁迫响应的可能分子调控机制,并且为今后鲜切火龙果酚类物质合成积累相关转录因子的功能验证提供了分子生物学依据。