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番木瓜(Caricapapaya L.)为热带、南亚热带重要的特色水果之一,果实营养丰富、味道鲜美,含有丰富的糖分、有机酸、蛋白质、脂肪、维生素及可溶性钙、铁等营养成分。如今,随着人们生活节奏的不断加快与生活水平的日益提高,鲜切水果加工越来越受到研究者与消费者的关注,但是新鲜水果经过切割后,会造成机械损伤,引起呼吸作用和代谢反应急剧活化,品质迅速下降,大大降低鲜切水果的商品价值。并且,番木瓜为典型的呼吸跃变型果实,采后极易变黄、软化和腐烂,保质期极短,严重制约了番木瓜产业的发展。为了解番木瓜果实成熟衰老分子机理,开发鲜切番木瓜保鲜技术,以‘大庆十号’和‘大庆七号’红肉番木瓜为试材,分析了不同保鲜剂对鲜切番木瓜的影响,筛选了若干个果实成熟衰老相关候选基因,克隆了番木瓜衰老蛋白基因CpSAG,构建了 CpSAG植物超表达载体。主要研究结果如下:1.采用清水、0.1%肉桂醛结合氯化钙(0.5%、0.75%、1%)溶液、2%柠檬酸结合氯化钙(0.5%、0.75%、1%)溶液处理鲜切番木瓜。在贮藏期间,保鲜剂处理可以有效保持果肉色泽、风味和较高Vc含量,降低果实质量损失,抑制果实软化,延缓果实衰老,起到保鲜作用。其中,CC3(0.1%肉桂醛+1%氯化钙)为本研究筛选出的最佳鲜切番木瓜保鲜剂,在8℃下保鲜期长达7天。2.通过RNA-seq技术分析基因在乙烯利/1-MCP处理中的表达差异筛选出18个番木瓜果实成熟衰老相关候选基因,包括有6个果实软化相关基因(XTH30、GLU-B、PL、EGase、EXPA、PMS),3 个叶绿素和类胡萝卜素代谢途径基因(CHY-B、CHLM、FER1),3个蛋白酶及其抑制剂基因(AIR、CPSP、SERPIN)、4个植物激素信号转导途径相关基因(ERS、EBF2、HAB1、GH3.1),1个NAC转录因子和1个成熟衰老蛋白SAG基因。半定量RT-PCR分析了 18个基因在乙烯、1-MCP和清水处理中的表达差异,16个候选基因的半定量RT-PCR数据与RNA-seq结果完全一致,充分证明了转录组结果的正确性。采用实时荧光定量PCR分析了XTH30、GLUB41、PL、PMIS、CPSP、CHL、M在不同处理、不同成熟期的番木瓜果实中的表达差异,结果表明这6个基因的表达趋势与番木瓜果实成熟衰老进程一致,推测其可能参与了果实成熟衰老进程。3.克隆了1个番木瓜衰老蛋白基因CpSAG,该基因开放阅读框长度为837bp,编码278个氨基酸,生物信息学分析表明,该蛋白为具有一个信号肽的不稳定跨膜蛋白,具有2个与糖转运有关的跨膜螺旋区,负责细胞间的糖转运。系统进化分析得出CpSAG基因与烟草衰老蛋白基因亲缘关系最近。通过In-Fusion技术构建了 2×35S启动子调控的植物超量表达载体pMDC140-CpSAG,为后续采用基因工程技术将其转化模式植物或番木瓜中,以进一步验证该基因功能奠定基础。