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番木瓜(Carica papaya L.)是典型的呼吸跃变型热带水果,采后极易软化成熟和腐烂,造成采后贮运过程中严重损耗。1-MCP是新型的乙烯受体抑制剂,能显著延缓果实成熟,但如果1-MCP使用方法不当,可导致番木瓜果肉不能正常软化成熟。因此,研究1-MCP导致番木瓜后熟障碍的机理及其解决方法有重要意义。本研究比较了不同1-MCP处理时间对采后番木瓜后熟和内源激素的影响;选取在1-MCP处理后能正常后熟和不能正常后熟的番木瓜果实组织样品,采用基于i TRAQ相对定量蛋白组学方法进行了1-MCP处理引起番木瓜后熟障碍的机制研究;在变化明显的差异蛋白中选取了与激素代谢通路相关的关键蛋白(FBA、DXS、IDH),研究这些蛋白基因RT-q PCR表达与后熟障碍的关系;通过MRM蛋白定量和酶活性测定,着重研究了FBA与番木瓜后熟障碍的关系,以期揭示1-MCP引起番木瓜后熟障碍的作用机理,主要研究结果如下:1.优选出1-MCP保鲜番木瓜的最佳处理组合。用浓度为400 nl·L-1的1-MCP处理番木瓜1 h和2 h,在常温下保鲜时间比对照延长了2 d~4 d,催熟后期果肉可软化食用;而用400 nl·L-1 1-MCP处理16 h的番木瓜,由于处理时间过长,到催熟后期果肉仍然完全不能软化,出现严重“橡皮熟”后熟障碍现象,但不影响番木瓜果皮正常转黄。2.1-MCP处理对番木瓜果实软化相关酶多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶裂解酶(PL)、果胶甲酯酶(PME)、和纤维素酶(CX)的活性有一定的抑制作用。相关性分析的结果表明,番木瓜果实PG、PME、PL、CX活性与番木瓜采后成熟软化极显著相关。3.1-MCP处理16 h对番木瓜成熟阶段内源激素乙烯(ETH)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)有明显的抑制作用,对果实成熟前期的赤霉素(GA)含量的提高有一定的促进作用。4.采用i TRAQ标记和质谱技术对1-MCP处理的番木瓜中正常成熟(1-MCP处理1 h)和有明显后熟障碍(1-MCP处理16 h)的果肉进行蛋白组学研究,研究结果表明,鉴定出的肽段数为2272个,其中可定量蛋白917种,包括1-MCP上调蛋白20个和下调蛋白28个。对差异蛋白进行生物信息学分析,其显著富集在植物激素生物合成、糖酵解、氧化还原和细胞壁合成降解途径。5.克隆了与植物激素合成相关的三个差异蛋白基因:果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)、异柠檬酸脱氢酶(IDH)和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)。RT-q PCR分析结果表明,1-MCP处理16 h的番木瓜果实后熟期间FBA和IDH基因表达量明显低于对照和1-MCP处理1 h的果实,而1-MCP处理则诱导了DXS的基因表达,1-MCP处理1 h的DXS表达量又明显高于处理16 h的果实。表明植物激素合成相关的Cp FBA、Cp IDH和Cp DXS与番木瓜果实后熟有密切关系。6.采用MRM技术着重研究了1-MCP处理1 h和16 h果肉中的FBA蛋白的表达,测定了FBA酶活性。FBA蛋白表达的分析结果表明,能正常成熟的番木瓜果实(1-MCP处理1 h)的FBA蛋白在第二天有一个明显的表达峰,但不能正常成熟的番木瓜果实(1-MCP处理16 h)的FBA蛋白表达量一直被抑制,FBA酶活性也被抑制,推测1-MCP可能通过调控FBA蛋白的表达来抑制番木瓜果实的后熟,导致番木瓜出现“橡皮熟”的后熟障碍。7.相关性分析发现,番木瓜硬度与IAA、ABA含量、FBA酶活性呈极显著负相关,推测IAA、ABA和FBA酶与番木瓜果实软化有关;Cp FBA基因的表达量与ETH、ABA含量呈极显著正相关,FBA酶活性与IAA、ABA、乙烯含量呈正相关,推测FBA在番木瓜成熟软化中起重要作用。