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鲜切马铃薯市场需求量大,但马铃薯切后易发生褐变,降低商品价值。因此,有必要对马铃薯鲜切后的褐变控制技术和机理进行探讨。论文研究了愈伤处理对马铃薯生理变化的影响,并筛选了两个褐变程度差异较大的品种,利用RNA-seq技术对愈伤处理和两个马铃薯品种进行了转绿组测序,通过对测序结果的分析发现差异明显的一类基因,并对差异基因进行了进一步的验证,具体的研究结果如下。1.愈伤处理可以很好地抑制鲜切马铃薯的褐变。愈伤处理的马铃薯在切片后12天仍然能够保持较好的颜色。经过愈伤处理的马铃薯切片其绿原酸、没食子酸、原儿茶酸的含量都高于对照,且愈伤处理后PPO活性也较高,但是较高的PPO活性和较高的酚类物质含量并没有造成愈伤处理组更严重的褐变,暗示PPO的活性和酚类物质的含量的高低可能不是鲜切马铃薯褐变的关键因素。2.对愈伤处理和两个褐变差异较大的马铃薯品种(克新4号和克新13号)进行了RNA-Seq转录组测序和测序结果分析,结果表明马铃薯测序深度已经达到饱和,且测序片段随机性符合要求,RNA-Seq结果与qRT-PCR验证结果吻合,说明RNA-Seq结果可信。通过对测序结果进行Cluster表达模式聚类分析、GO和KEGG Pathway功能聚类分析,发现在不易褐变的克新13号马铃薯和抑制褐变的愈伤处理组中多个PIs(Protease Inhibitors)基因的表达量相对较高,且有极显著差异。这些结果预示蛋白酶抑制子基因可能与褐变发生相关。3、蛋白酶抑制子类似物添加试验和氨基酸含量测定结果,进一步证实了蛋白酶抑制子可能是鲜切马铃薯褐变的重要因素。为了验证PIs的作用,首先我们使用不同浓度的Protease Inhibitor Cocktail处理马铃薯汁液,结果表明PIs类似物在体外能够有效的防止马铃薯汁液的褐变;然后对马铃薯进行回温处理,通过qRT-PCR和游离氨基酸含量测定发现,较低的PIs表达量会显著增加游离酪氨酸(褐变底物)的含量,并进一步加重褐变的产生。