鲜切甜瓜常作为旅游休闲食品或餐后水果食用，但鲜切加工会引发果块呼吸速率加快、水渍化损伤、营养物质降解等问题，导致产品品质下降、货架期缩短。这个过程涉及到一系列生理生化变化和分子水平的调控。目前对鲜切甜瓜贮藏期间糖酸代谢及其分子基础鲜有研究，鉴于糖酸作为生物和非生物胁迫的响应信号分子在呼吸途径的重要地位，能量和活性氧在果蔬采后品质劣变的重要作用，本研究以‘西州蜜’和‘玉菇’甜瓜为试材，应用常规分析、代谢组学和转录组学等技术研究切分后贮藏期间鲜切甜瓜品质、生理生化、酶活、代谢、基因表达等变化，探讨切分对糖酸代谢影响的分子机制，活性氧积累、能量变化与品质变化的关系。通过揭示鲜切甜瓜在贮藏期间的分子调控机制，为改进贮藏及物流技术、有效延缓鲜切甜瓜的品质腐败和减少损耗提供理论依据。主要研究结果如下: 1、以‘西州蜜’和‘玉菇’甜瓜为试材，研究了贮藏期间甜瓜整果和鲜切甜瓜中可溶性糖和有机酸含量波动背后的分子变化。切分加速了甜瓜果实15℃贮藏期间的品质劣变，表现为贮藏后期两品种鲜切甜瓜的硬度、TSS浓度和pH均较低。15℃下，贮藏早期的两品种鲜切甜瓜保持着良好品质并伴随着较高的己糖和有机酸含量。糖和有机酸代谢的酶学、基因表达检测结果表明，AI、NI和SS-c是鲜切甜瓜中蔗糖代谢的主要调节因子，有机酸代谢受PEPC、CS、ACO、IDH、MDH和ME的联合作用调节。鲜切‘西州蜜’甜瓜贮藏期间糖酸含量的变化是由于CmAI1/2、CmNI3、CmPEPC3、CmCS1、CmACO1/2、CmMDH1/3和CmME34表达量上调和CmIDH1表达量下调引起的;切分增加了‘玉菇’甜瓜CmIDH1、CmNI1、CmPEPC1表达量，其糖酸含量的变化是电于CmAI1/2、CmNI1/3、CmPEPC1/3、CmCS1、CmACO1/2、CmIDH1、CmMDH1/3和CmME3/4的表达量增加导致的。5℃贮藏能显著延长鲜切甜瓜保质期，并保持较高的蔗糖和有机酸含量;这与贮藏期间鲜切‘西州蜜’甜瓜CmPEPC2/3表达量上调和CmAI1/2、CmNI3、CmCS1、CmACO1/2和CmME3/4表达量下调相关，鲜切‘玉菇’甜瓜中是由于CmPEPC2/3表达量上调和CmAI1/2、CmNI1/3、CmCS1、CmACO1/2、CmIDH1、CmMDH1/3和CmME3/4表达量下调导致的。与‘西州蜜’甜瓜不同的是，低温贮藏能显著抑制鲜切‘玉菇’甜瓜CmIDH1、CmMDH1/3的表达量。 2、以‘西州蜜’和‘玉菇’甜瓜为试材，从活性氧和呼吸能量代谢的角度分析切分后贮藏期间鲜切甜瓜组织中活性氧积累、呼吸能量变化与品质变化的关系。切分改变了甜瓜在贮藏期间的呼吸代谢途径，提高了EMP、PPP和TCA途径代谢水平，降低了CCP途径代谢水平，并且在鲜切甜瓜贮藏期间保持了较高的H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。这导致15℃贮藏的鲜切甜瓜产生大量ATP和ADP。同时，切分增强了NOX活性，导致15℃贮藏的鲜切甜瓜ROS水平的急剧增加;相对于整果而言，只有POD和GPX在鲜切‘西州蜜’、POD在鲜切‘玉菇’甜瓜贮藏早期具有较高的活性，而AsA、GSH、APX和GR等在两鲜切甜瓜品种中均保持较低的水平。低温贮藏显著抑制了鲜切甜瓜NOX活性的升高，增强了其抗氧化系统活性，降低了鲜切甜瓜贮藏期间ROS水平，减轻了氧化应激，保持了其较高的贮藏品质。但低温增加了贮藏期间鲜切‘西州蜜’甜瓜的H+-ATPase活性，降低了贮藏初期的ATP含量。与‘西州蜜’不同，只在鲜切‘玉菇’甜瓜低温贮藏的初期发现较高的H+-ATPase活性和较低的ATP含量。结果表明:切分加快了甜瓜品质劣变，并诱导了较高的能量状态，伴随着ROS积累的显著增加。 3、以‘西州蜜’甜瓜为试材，通过代谢组学研究甜瓜整果和鲜切甜瓜品质下降的物质代谢分子基础。甜瓜贮藏期间共发现98个差异代谢物;与整果相比，其中17个差异代谢物只在15℃鲜切甜瓜贮藏期间发现;与15℃贮藏的鲜切甜瓜相比，低温贮藏发现了10个不同的差异代谢物。黄酮类化合物MEG和pyranocyaninA在甜瓜贮藏期间积累，然而切分并没有显著诱导MEG和pyranocyaninA含量的增加，低温仅降低了MEG积累速率。甜瓜细胞膜的组成成分随贮藏时间而变化;其中PA、PI、PG-(P-16∶0/14∶1)、PGP-(16∶1/16∶1)和MGDG含量随着贮藏期间延长而增加，LPA、PG-(P-16∶0/0∶0)、LPI、LPC和LPE含量随着贮藏时间延长而减少。切分甜瓜促进了细胞膜组成成分的改变，从而加速了鲜切甜瓜品质劣变;并显著诱导增加了SAG含量以响应甜瓜切分损伤。低温抑制了鲜切甜瓜贮藏期间PA、PG-(P-16∶0/14∶1)、PGP-(16∶1/16∶1)、MGDG和SAG含量的增加和贮藏期间PG-(P-16∶0/0∶0)、LPI、LPC和LPE含量的减少;但低温没有显著抑制鲜切甜瓜贮藏期间PI含量的增加。综上所述，切分加快甜瓜品质劣变，引起细胞膜成分的改变;鲜切甜瓜可通过增加PA和SAG的含量提高自身的防御系统以响应切分损伤;PI、PA、SAG可作为鲜切甜瓜贮藏期间品质劣变的标志代谢物。 4、以‘西州蜜’甜瓜为试材，通过转录组学在转录水平分析甜瓜整果和鲜切甜瓜贮藏期间的品质变化分子基础。转录组学分析发现，切分显著增加了NOX的转录水平，这与15℃鲜切甜瓜贮藏期间与整果相比较高ROS水平保持一致。切分显著提高了甜瓜GSH代谢途径中谷胱甘肽-S-转移酶转录水平，增加了不饱和脂肪酸的生物合成途径的3-酮酰基CoA硫解酶、酰基去饱和酶、脂肪酸去饱和酶、超长链(3R)-3-羟酰基辅酶A脱水酶、酰基辅酶A氧化酶转录水平和类黄酮的生物合成途径中肉桂酸-4-羟化酶和咖啡酰-辅酶A-O-甲基转移酶转录水平，这些途径中的基因变化将有助于更加深入理解鲜切甜瓜品质劣变机理及其对切分损伤的防御。低温贮藏抑制了鲜切甜瓜中上述代谢途径的转录水平。此外，转录组学结果表明鲜切甜瓜SA合成主要是由PAL途径介导的。综合转录组学并结合前面各章的结果，切分增加了甜瓜NOX的表达水平，触发了ROS生成，加速鲜切甜瓜品质劣变;切分上调了甜瓜AI、NI、PEPC、PAL、PLC和PLD基因表达加速蔗糖分解、诱导较高水平的PA和SAG以响应切分损伤。
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