摘要
苹果（MalusdomesticaBorkh.）是中国最重要的水果之一。为保持其采后的品质并做到全时空供应，相当一部分苹果将在0℃左右的温度下冷藏数月。然而，长期的冷藏或不适宜的温度常导致果肉褐变的发生，降低了果实风味和营养价值，极大的影响了苹果的销售和消费者的信任。 本实验对富士苹果冷藏期间的褐变组织与正常组织进行了转录组测序和分析，筛选出了可能与果肉褐变相关的代谢通路，并对通路中的代谢物和相关酶进行了检测与分析，以期揭示富士苹果冷藏期间果肉褐变的生理机制。研究的主要结果如下： （1）与正常果实（Control）组织及褐变果实的非褐变（FN）组织相比，果实褐变（FB）组织中的可溶性固形物、可滴定酸和抗氧化能力等品质指标均处于最低水平，而相对电导率最高。根据KEGG富集分析和WGCNA，发现糖代谢、能量代谢、酚类代谢、植物激素以及MAPK信号等代谢通路与果肉褐变密切相关。 （2）与Control及FN组织相比，FB组织中淀粉酶和蔗糖磷酸合成酶活性显著降低，蔗糖转化酶活性升高，同时伴随较低的可溶性糖（尤其是蔗糖）含量；另外，FB组织中的能荷水平和能量代谢相关的酶（琥珀酸脱氢酶、细胞色素C氧化酶、Ca2+-ATPase和H+-ATPase）活性显著降低，表明FB组织的有氧呼吸过程受到明显抑制。因此，糖代谢和能量代谢紊乱可能是导致果肉褐变的重要原因。 （3）与Control及FN组织相比，FB组织中的脂氧合酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性以及活性氧（Reactiveoxygenspecies,ROS）和丙二醛含量处于最高水平；而过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性以及抗氧化物质（总酚、总黄酮、抗坏血酸、谷胱甘肽等）的含量最低；在褐变果实中，与FN组织相比，FB组织中苯丙氨酸解氨酶和对香豆酸：CoA连接酶活性以苯丙烷途径的基因表达显著上调，同时大多数酚酸类物质的含量显著增加。 （4）与Control和FN组织相比，CBF、CRPK1等与冷应激相关基因、CNGC、CaM/CML等与Ca2+信号转导相关的基因、RBOH、OX1等与ROS代谢相关和WRKY29等与防御相关的基因在FB组织中的表达均显著上调；推测冷胁迫激活了苹果的Ca2+信号转导通路，并通过ROS和MAPK级联反应诱导果实的抗冷能力。另外，JA生物合成关键基因（AOS和OPR）及其信号转导通路的关键基因JAZ也均在FB中上调。 总之，苹果冷藏期间的果肉褐变与糖代谢、能量代谢、酚类物质代谢和ROS代谢有关；植物激素、Ca2+和MAPK信号在调控果肉褐变的发展中具有重要作用。
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