摘要
甘薯属一年或多年生旋花科甘薯属，在许多热带和亚热带国家种植。甘薯产量高、营养成分丰富，被认为是有利于人类健康的最佳农产品之一。甘薯‘西瓜红’是广东省普宁市农科所所选育的新品种之一，因其优质、高产、稳定、商品率高和适应性广等优良性状而受到赞赏。然而，‘西瓜红’运输期间发芽和品质下降问题并不罕见，影响市场销量。因此开发一种安全的、环境友好的采后保鲜技术，对贮藏期间甘薯经济价值和食用价值的保持具有重要意义。本研究选用‘西瓜红’甘薯为试材，通过探讨不同膜包装对甘薯发芽及贮藏期间品质的影响，筛选出最佳包装方式；再通过分子生物学的研究方法，初步揭示不同膜包装对甘薯发芽及贮藏品质影响的机理，为甘薯保鲜技术的研发提供理论依据。主要研究结果如下： （1）不同膜包装对甘薯发芽及贮藏品质的影响。研究表明，PVA（聚乙烯醇）与MP20（自发气调）包装处理对甘薯均具有良好的保鲜效果，聚乙烯薄膜（CK）包装的甘薯在常温下贮藏10 d后，根部已出现明显的芽，发芽率为75%，而经PVA包装处理的甘薯在贮藏40 d后仍未出现芽，发芽率仍为0%。与对照包装相比，PVA包装处理能够明显抑制甘薯芽的生长，维持较高水平的果实商品率。至贮藏结束，PVA和MP20包装处理的淀粉含量分别11.67和10.25 mg/g，维生素C含量显著高于对照组；此外，PVA保鲜包装袋和MP20自发气调袋包装处理均可维持采后甘薯较高的硬度、还原糖、蔗糖含量，贮藏40 d时，PVA包装处理的还原糖和蔗糖含量分别为5864.52μg/g，37.82 mg/g，显著高于对照组。PVA包装处理还可以明显抑制α-淀粉酶和β-淀粉酶活性的增加，抑制甘薯芽的萌发。 （2）包装膜内微环境的变化。甘薯采收后，使用合适包装隔绝空气，不仅有利于延缓衰老，而且有利于维持甘薯外观品质、提高商品附加价值。本试验结果表明，采用PVA与MP20包装贮藏甘薯，贮藏期间，PVA处理组使包装袋内O2浓度降低，CO2浓度升高，PVA与MP20包装处理均可以保持甘薯色泽的稳定，减缓多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）活性的增加，抑制木质素的积累，减少酚类和黄酮类物质的积累，维持其感官品质。其中，以PVA包装处理效果最好，因此，PVA包装处理或许可作为安全的物理保鲜技术用于甘薯的贮藏保鲜。 （3）从生理指标中筛选出甘薯最佳包装方式PVA，利用高通量测序技术研究其分子机制。在贮藏10 d对照处理甘薯和贮藏10 d PVA保鲜包装处理甘薯这一组的对比数据结果中，共筛选出47371个差异表达的基因，其中22947个上调基因和24424个下调基因。发现差异基因主要参与的分析途径为结合、催化活性、转运体活性。KEGG代谢通路的分析结果表明，差异基因表达比较多的集中在淀粉和糖类代谢、植物激素和蛋白质类加工处理等几条代谢通路上，此结果说明甘薯发芽与淀粉和蔗糖代谢、关键酶活变化以及植物激素等因素密切相关。 （4）CK-10 vs PVA-10淀粉和蔗糖代谢通路中，PVA保鲜包装处理上调了编码蔗糖合成酶基因SPS、海藻糖合成酶基因TPS和磷酸腺苷转移酶基因GLGC，下调了β-葡萄糖苷酶基因BGLB、α-淀粉酶基因AMY和β-淀粉酶基因BAM的表达。在CK-20 vs PVA-20植物激素信号转导通路中，选取了30个与植物激素信号转导转导相关的差异表达基因，这些基因在PVA包装处理的作用下形成了程度不同的差异表达。PVA包装处理上调脱落酸受体、油菜素内酯、赤霉素受体的活性，下调了生长素反应因子、乙烯受体的表达。 综上所述，PVA包装处理对甘薯抑芽具有明显效果，在食品包领域具有很好的前景，更适合应用于甘薯的贮藏保鲜。包装方式处理可能为甘薯采后贮藏保鲜提供新的选择。
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