磷脂酶D(PLD)是植物中一类主要的磷脂水解酶。它的作用不仅在于通过水解细胞膜中的磷脂影响膜的结构、功能和稳定性,而且在细胞信号转导,脂质代谢,膜运输以及生物膜形成等方面发挥着重要作用。近年来,有关PLD在跨膜信号转导中的作用成为新的研究热点。本研究的目的是为了探明PLD在黄瓜冷害发生与发展中的作用,调查热处理减轻黄瓜贮藏冷害的原因是否与PLD活性变化、PLDmRNA的表达规律有关。 热处理是一种简单易行的物理处理方法,由于它具有无毒无害、无环境污染、无化学药物残留等优点,因此具有十分广阔的应用前景。前人研究证明热处理可诱导合成小分子量的热激蛋白,减轻和抑制冷敏型果蔬冷害的发生,提高产品的贮藏性能。本研究采用热处理的目的是反向验证PLD在黄瓜冷害发生与发展中的作用。 黄瓜(Cucumis sativus L.)在低于10℃的温度下贮藏容易产生冷害。本研究以冷敏型植物材料一黄瓜(津优1号)为试材,采后将黄瓜分为两组:一组(冷胁迫组)置于20℃、90%RH人工气候箱24 h,另外一组(热处理组)置于37℃、90%RH人工气候箱中预热24h,然后贮藏于2℃。为了研究PLD在黄瓜冷害发生和发展及热处理减轻黄瓜冷害中的作用,分别在贮藏第0,3,6,9,12,15天对贮藏过程中各种生理生化指标变化进行分析测定:同时,在热处理组黄瓜开始出现冷害症状时(本研究为贮藏第9天)将黄瓜横切为上(靠近花萼端)、中、下(靠近茎端)三部分并对相关生理生化指标进行研究以分析PLD在转导黄瓜冷害信号中的作用,探讨冷胁迫条件下黄瓜PLD变化引起冷害发生的作用机理。 本研究通过克隆及鉴定获得了889个核甘酸对长黄瓜PLD的保守域片段。对获得的片段进行氨基酸序列及进化树分析,结果表明,黄瓜中的PLD应该归属PLDα,在比对的12种植物中,黄瓜与蓖麻同源性最高。 本研究表明低温胁迫条件下PLD和LOX的激活启动了黄瓜感应的机制,黄瓜果实冷害的初始反应可能是由于PLD和LOX的激活引起细胞膜的降解造成的。磷脂降解酶类的激活可能是冷害初始反应的首要步骤。黄瓜开始出现冷害症状时,上、中、下不同部位冷害指数、电导率、MDA含量、PLD活性、LOX活性、PA的含量以及PLD mRNA表达量之间都存在明显的差异。说明2℃贮藏期间不可逆转的冷害首先是从靠近花萼端的上部发生,然后经过中部向靠近茎端的下部逐渐发展。而PA含量的梯度差异可能是造成黄瓜不同部位冷害从上部到下部逐渐发展的直接原因。 2℃贮藏期间黄瓜果实中呼吸速率和乙烯释放量下降趋势具有良好的一致性,对冷藏过程中