廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)標所在香蕉冷害后果實品質(zhì)劣變機制研究方面取得新進展

　　近日，廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)標所在期刊Foods(中科院二區(qū)，IF = 5.2)上發(fā)表題為“Study on characteristics and lignification mechanism of postharvest banana fruit during chilling injury”的研究論文，質(zhì)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(zhì)、必需基酸、抗氧化物質(zhì)以及特殊生理功能活性物質(zhì)等，是人類生活不可缺少的膳食。我國水果年產(chǎn)量居世界之首，但采后損失高達30%，年經(jīng)濟損失達數(shù)千億元，嚴重影響了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的基礎(chǔ)。因此，如何有效提高果實采后的貯藏品質(zhì)、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(fā)生冷害，表現(xiàn)出一系列冷害癥狀，如果皮褐變等，這對香蕉的食用品質(zhì)和商品價值產(chǎn)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(yīng)激反應(yīng)、細胞壁代謝、組織超微結(jié)構(gòu)以及木質(zhì)化進程中相關(guān)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(zhì)化機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(zhì)化方面，苯丙氨酸解氨酶(PAL)通過苯丙烷途徑啟動了木質(zhì)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(diào)，促進了木質(zhì)素單體的合成，而過氧化物酶1(POD1)和Laccase 3(LAC3)表達上調(diào)，則促進木質(zhì)素單體的氧化聚合。結(jié)果表明，細胞壁結(jié)構(gòu)和細胞壁代謝的改變以及木質(zhì)化均參與了香蕉冷害后的果實衰老和品質(zhì)劣變過程。對果實成熟衰老以及品質(zhì)劣變相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究仍缺乏深層次的認識是限制水果保鮮新技術(shù)研究與開發(fā)的主要因素。本研究通過探究香蕉冷害后的特性和木質(zhì)化機制，為熱敏果蔬采后緩解冷害提供重要的理論依據(jù)。
 

　　本研究得到了國家自然科學(xué)基金(32102452)、廣東省應(yīng)用與基礎(chǔ)應(yīng)用研究粵穗聯(lián)合基金(2020A1515110100)、科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金(高水平農(nóng)科院建設(shè))(R2021YJ-YB3024，R2019YJ-YB3011)、廣東省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估重點實驗室(2019B121203009)等項目資助?！?a href="http:// https://www.mdpi.com/2304-8158/12/5/1097" target="_blank">閱讀原文】