论文部分内容阅读
H2S是继NO、CO之后被发现的第三种气体信号分子。近年来研究表明,H2S参与了植物体中诸多生理过程,如种子萌发、根形态建成、抗逆胁迫、延缓切花植物衰老等。最近研究发现,H2S可以显著延缓非呼吸跃变型果实草莓的成熟衰老。然而,H2S对呼吸跃变型果实苹果是否同样具有延缓成熟衰老的作用,尚未见报道。本文考察了H2S对苹果果实货架期、体内营养物质变化、抗氧化代谢和衰老相关基因表达的影响。结果表明H2S供体硫氢化钠(NaHS)处理可显著延长采后苹果果实的储藏期,并呈现一定的浓度效应,其中0.4 mM H2S供体处理的效果最为显著。进一步研究表明,H2S能减缓苹果果实鲜切面的褐变和可溶性固形物含量的下降并降低果实的呼吸速率,同时H2S还能维持淀粉、还原糖和可溶性蛋白质含量的稳定,并保持较低的游离氨基酸含量,维持果实较高的食用品质和营养物质。膜脂过氧化作用是果实成熟衰老的主要机制之一,本文就H2S对苹果果实贮藏过程中抗氧化代谢的调控进行了相关研究。结果表明,H2S信号可以显著缓解活性氧(·02-和H202)和MDA含量的上升,提高抗氧化物质(总酚、抗坏血酸和类黄酮)的含量和抗氧化酶(APX、CAT、GR、POD和SOD等)的活性,抑制LOX、PAL、PG、PPO和蛋白水解酶的活性。上述结果表明,H2S能通过增强苹果果实体内的抗氧化能力来行使其延长苹果贮藏期的功能。本文还从分子水平探讨了H2S信号对苹果抗氧化代谢、乙烯合成与乙烯信号转导、果实软化以及抗病相关基因表达的影响。结果表明,外源H2S处理可以显著提高MdAPX、MdCAT、MdDHAR、MdSOD和MdGR基因以及MdCHI、Mdβ-1,3-G、MdNBS-LRRl和MdPRl,2,5,10, MdICS2等基因的表达水平,降低MdLOX2、MdPAL、MdPPO、MdCP、MdACO1、MdETR1、MdERSl以及MdPGl、MdPME、Mda-L-Af和Mdβ-Gal基因的表达水平。这表明,H2S信号可能参与调控苹果抗氧化代谢、乙烯合成、果实软化和抗病性等生理调控,实现延缓果实软化并提高其抗病性能,最终延缓采后苹果果实的成熟衰老进程。综上所述,气体分子H2S能够维持苹果果实体内较高的营养物质,并通过调控苹果果实体内抗氧化代谢,降低ROS的积累,减缓膜脂过氧化作用,以及参与调控乙烯代谢和信号转导途径,延缓果实的软化进程,提高果实的抗病性能等,进而起到对鲜切苹果果实贮藏保鲜的效果。