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双孢蘑菇(Agaricusbisporus)味道鲜美,营养丰富,以良好的风味和保健功效在全球食用菌生产和消费量中占比非常高,但采后由于生理失调和环境等因素变化引起的品质劣变和衰老是其生产和流通过程导致质量下降最主要的原因。因此,明确双孢蘑菇采后衰老进程中品质变化规律和采后衰老机理,对改进双孢蘑菇采后贮运技术和有效延缓品质劣变具有重要的现实意义。本研究以双孢蘑菇(A15)为材料,通过对双孢蘑菇采后衰老进程中的品质和生理变化进行动态分析,并结合Pearson相关性分析明确双孢蘑菇采后品质变化规律。基于品质变化的规律运用转录组学的手段,对双孢蘑菇采后衰老机理以及相关的代谢途径和调控机制深入的挖掘,以期为双孢蘑菇采后贮藏流通过程中延缓品质劣变和减少质量损失提供理论依据。主要结果如下:1.分析了双孢蘑菇采后衰老进程中风味物质的变化规律。采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱质谱联用(GC-MS)技术对双孢蘑采后衰老进程中挥发性风味化合物进行动态分析,共检测出38种挥发性物质,其中醛类9种、醇类13种、酮类9种、酯类6种、及呋喃类1种,通过对挥发性风物物质进行动态ROAV分析,结果表明:1-辛烯-3-醇、1-辛烯-3-酮、3-辛酮是双孢蘑菇采后衰老进程中的主要特征风味物质,且含量呈下降的趋势;采用高效液相色谱-质谱联用技术对双孢蘑菇采后衰老进程中的呈味物质游离氨基酸、呈味核苷酸、有机酸含量进行动态分析,结果表明,游离氨基酸和有机酸的含量呈现先升后降的趋势;呈味核苷酸含量呈缓慢下降的趋势。2.研究了双孢蘑菇采后衰老进程中的品质和生理变化,并利用Pearson相关性分析明确了其品质变化与其生理指标变化之间的相关性。结果表明双孢蘑菇采后衰老进程中,在第3d出现呼吸高峰,经过呼吸峰后其感官品质迅速下降,主要表现为失水萎蔫、褐变、开伞、质地软化等;双孢蘑菇采后生理指标也发生了显著变化,可溶性固形物含量下降,总酚含量、相对电导率、丙二醛含量、O2·-和H2O2含量呈动态上升的趋势,相关的酶活性呈上升趋势;通过Pearson相关性分析,得出双孢蘑菇采后褐变与PPO活性、总酚含量、丙二醛含量的变化有着很高的相关性,且褐变受多酚氧化酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性和酚类物质含量变化的影响,其中褐变与多酚氧化酶的相关性最高(R2=0.95),上述结果表明多酚氧化酶在双孢蘑菇采后褐变过程中起着重要作用;失重率与丙二醛含量变化有很强的相关性,硬度与可溶性固形物含量变化呈显著的负相关性。在双孢蘑菇采后衰老进程中O2·-和H2O2含量随着贮藏时间的延长其含量呈上升的趋势,而抗氧化酶系中虽然有些酶的活性呈上升的趋势,但总的抗氧化能力呈下降的趋势,导致其采后衰老加速。3.研究了双孢菇采后衰老进程中子实体内的内源植物激素GA、IAA、ABA、ZR含量的变化规律。结果表明,GA和IAA的含量呈先升后降的趋势,ABA的含量呈持续增加的趋势,ZR的含量呈先降后升后又降的趋势,其中GA、IAA、ZR含量的动态变化与双孢蘑菇采后开伞的变化趋势基本保持一致,因此我们猜测植物内源激素对调控双孢蘑菇采后开伞和孢子释放有着密切的联系,但具体的调控机制还需进一步研究。4.利用RNA-Seq技术分析了双孢蘑菇采后衰老中转录组的动态变化。结果表明,在对双孢蘑菇采后衰老动态进程中,其糖酵解、有机酸的利用等初生代谢途径加快;并通过对其筛选的共有差异表达基因进行GO功能注释和KEGGpathway代谢通路分析,发现这些共有的差异表达基因主要集中在能量代谢、碳水化合物代谢、膜运输、脂质代谢和细胞的生长与死亡等代谢通路中,其中与能量代谢相关的主要差异表达基因有酪氨酸酶(AGABI2DRAFT191532)、谷氨酰胺合成酶(AGABI2DRAFT135514)、乙酰辅酶 A 合成酶(AGABI2DRAFT119772)、苹果酸脱氢酶(AGABI2DRAFT187815)、琥珀酰辅酶 A 合成酶(AGABI2DRAFT190001)、谷氨酸脱氢酶(AGABI2DRAFT193606)都显著上调,与褐变相关的主要差异基因多酚氧化酶(AGABI2DRAFT194055)显著下调,并经过qRT-PCR验证,试验结果与转录组测序数据基本一致。综上所述,双孢蘑菇采后衰老进程中涉及的代谢途径和调控机制是:(1)双孢蘑菇采后仍是一个活的生命体,在没有了外在营养物质的供给,其机体的代谢活动仍在有序地进行,加之自身呼吸作用导致机体中糖酵解、有机酸利用等初生代谢途径对营养物质的分解的加快,且与能量代谢相关基因表达量的显著上调,加速了对自身营养物质的消耗;(2)双孢蘑菇采后由于体内代谢过程发生紊乱,致使菇体内的脂质过氧和氧自由基反应的动态平衡被打破,造成脂质过氧化过程中产生的ROS迅速积累,但其自身活性氧防御系统的主要酶(SOD、POD和CAT)的活性下降,致使其不能及时清除组织细胞中的ROS,使得脂质过氧化产物(丙二醛)含量增加,从而造成细胞膜系统的损害,加速了其采后衰老;(3)内源植物激素含量的变化可能是诱导参与双孢蘑菇采后衰老基因表达的启动因子,但具体的调控机制还需进一步研究;双孢蘑菇采后衰老进程中涉及到的能量代谢和酶促褐变相关基因的表达量发生显著的上下调,促使双孢蘑菇子实体中的糖酵解、三羧酸循环代谢途径中对糖类物质、氨基酸、有机酸等的物质的分解加快;采后褐变过程主要是由于酪氨酸酶基因表达量的上调,且促进酚类物质分解的多酚氧化酶表达量下调,致使酚类物质转化为黑色素的过程加速。以上结果可为双孢蘑菇采后品质变化规律和衰老机理的研究提供一定的理论依据,并对采后控制双孢蘑菇品质损失具有重要意义。