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目的:线粒体是植物果实呼吸及提供能量的主要场所,由于贮藏条件不当,桃果实线粒体会发生损伤,无法维持正常的形态及活性,也无法正常呼吸为细胞提供能量。线粒体的完整性是保证线粒体进行正常呼吸代谢,为细胞提供能量及进行正常DNA复制的重要因素。近些年来,以往研究发现,一氧化氮(Nitricoxide,NO)在桃果实贮藏过程中起到保鲜作用。然而,在桃果实低温贮藏过程外源NO与线粒体之间的作用却很少有研究,因此,开展这项研究工作为桃果实贮藏保鲜提供理论基础。
方法:本试验以‘新泰红’桃果实(Prunuspersica)为研究材料,研究外源一氧化氮对低温贮藏期间桃果实品质和线粒体抗氧化酶活性变化的影响。采用实时荧光定量PCR方法检测桃果实低温贮藏过程中线粒体DNA复制酶的基因表达和线粒体DNA拷贝数的变化,通过透射电子显微镜观察了桃果实在低温贮藏过程中自噬和凋亡形态的变化。
主要研究结果如下:
1、在桃果实低温贮藏过程中,15μmol·L-1外源NO可以维持桃果实的硬度,可溶性固形物含量以及色差的降低;减弱果实贮藏过程呼吸速率并降低果实的失重率。相反,清除内源NO则得到相反的结果。
2、在低温贮藏过程中15μmol·L-1外源NO处理可以维持桃果实线粒体抗氧化酶活性并维持线粒体的完整性,然而当清除内源NO时,桃果实线粒体的呼吸控制率及抗氧化酶活性均处于最低水平,与此同时桃果实线粒体耗氧量、活性氧的含量及细胞色素C的含量均处于最高水平。
3、在低温贮藏期间,线粒体DNA相关复制酶的基因表达量在第1周或第2周达到最高峰,且15μmol·L-1外源NO处理桃果实线粒体复制酶基因表达量在整个贮藏期间均处于最高水平;桃果实线粒体DNA拷贝数在贮藏期间呈下降趋势,15μmol·L-1外源NO处理的桃果实线粒体DNA拷贝数在整个贮藏期间均高于对照和c-PTIO处理。通过分析发现15μmol·L-1外源NO处理的桃果实其线粒体DNA完整性高于其他处理,且线粒体DNA损伤程度最低。
4、运用透射电镜观察不同处理在不同贮藏时间线粒体的形态,经研究发现随着贮藏时间的延长线粒体会不同程度发生自噬与凋亡现象,但经过15μmol·L-1外源NO的过程中未发现线粒体自噬与凋亡现象,且线粒体形态较为完整。
结论:在低温冷藏期间15μmol·L-1外源NO处理维持桃果实的贮藏品质;延缓了桃果实线粒体中抗氧化酶活性的下降并抑制了桃果实活性氧及细胞色素C含量的积累;减弱了线粒体DNA损伤程度并在维持了线粒体DNA的完整性及拷贝数的下降;且15μmol·L-1外源NO处理的桃果实线粒体在整个贮藏期间未发生自噬与凋亡现象,然而,清除内源NO后则得到相反的结论,由此说明外源NO可以延长桃果实贮藏保鲜时间。
方法:本试验以‘新泰红’桃果实(Prunuspersica)为研究材料,研究外源一氧化氮对低温贮藏期间桃果实品质和线粒体抗氧化酶活性变化的影响。采用实时荧光定量PCR方法检测桃果实低温贮藏过程中线粒体DNA复制酶的基因表达和线粒体DNA拷贝数的变化,通过透射电子显微镜观察了桃果实在低温贮藏过程中自噬和凋亡形态的变化。
主要研究结果如下:
1、在桃果实低温贮藏过程中,15μmol·L-1外源NO可以维持桃果实的硬度,可溶性固形物含量以及色差的降低;减弱果实贮藏过程呼吸速率并降低果实的失重率。相反,清除内源NO则得到相反的结果。
2、在低温贮藏过程中15μmol·L-1外源NO处理可以维持桃果实线粒体抗氧化酶活性并维持线粒体的完整性,然而当清除内源NO时,桃果实线粒体的呼吸控制率及抗氧化酶活性均处于最低水平,与此同时桃果实线粒体耗氧量、活性氧的含量及细胞色素C的含量均处于最高水平。
3、在低温贮藏期间,线粒体DNA相关复制酶的基因表达量在第1周或第2周达到最高峰,且15μmol·L-1外源NO处理桃果实线粒体复制酶基因表达量在整个贮藏期间均处于最高水平;桃果实线粒体DNA拷贝数在贮藏期间呈下降趋势,15μmol·L-1外源NO处理的桃果实线粒体DNA拷贝数在整个贮藏期间均高于对照和c-PTIO处理。通过分析发现15μmol·L-1外源NO处理的桃果实其线粒体DNA完整性高于其他处理,且线粒体DNA损伤程度最低。
4、运用透射电镜观察不同处理在不同贮藏时间线粒体的形态,经研究发现随着贮藏时间的延长线粒体会不同程度发生自噬与凋亡现象,但经过15μmol·L-1外源NO的过程中未发现线粒体自噬与凋亡现象,且线粒体形态较为完整。
结论:在低温冷藏期间15μmol·L-1外源NO处理维持桃果实的贮藏品质;延缓了桃果实线粒体中抗氧化酶活性的下降并抑制了桃果实活性氧及细胞色素C含量的积累;减弱了线粒体DNA损伤程度并在维持了线粒体DNA的完整性及拷贝数的下降;且15μmol·L-1外源NO处理的桃果实线粒体在整个贮藏期间未发生自噬与凋亡现象,然而,清除内源NO后则得到相反的结论,由此说明外源NO可以延长桃果实贮藏保鲜时间。