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青椒是一种受人喜欢的蔬菜,含有丰富的营养元素如维生素C等。由于青椒的生长有季节性和地域性,往往需要长时间的运输和一定的贮藏。青椒在常温下会出现萎蔫,腐烂,很快失去食用价值,所以一般采用低温运输和贮藏。青椒在低温贮藏下会出现表面凹陷,变色,呈现水渍形斑点并发生冷害,从而影响青椒果实品质。为解决青椒低温贮藏的冷害问题,本论文研究了6%氯化钙和0.1mmol/L钙拮抗剂氯丙嗪(CPZ)对4℃贮藏20d的青椒冷害的影响。采用基础生理生化方法测定了青椒的冷害指数、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量,研究钙离子对青椒冷害下基础生理变化的影响;采用盐酸羟胺法等测定了青椒的超氧负离子自由基(O2-)生成速率和过氧化氢(H2O2)含量,研究钙离子对青椒冷害下产生有害氧化物质的影响;采用NBT光化学还原法等测定了青椒的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性,研究钙离子对青椒冷害下抗氧化酶活性的影响;采用分光光度计法测定了青椒的抗坏血酸(ASA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量,研究钙离子对青椒冷害下ASA-GSH循环中抗氧化剂含量的影响;采用紫外吸收法测定了青椒的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,研究钙离子对青椒冷害下ASA-GSH循环中关键酶活性的影响;采用液相色谱-质谱联用技术测定了青椒的磷脂含量和脂肪酸含量,研究钙离子对青椒冷害下膜脂代谢的影响;采用试剂盒测定了青椒的磷脂酶C(PLC)和甘油二酯激酶(DGK)的活性,研究钙离子对青椒冷害下相关磷脂酶活性的影响;采用荧光PCR技术测定了青椒的PLC、DGK和转录因子bzip-1基因相对表达量,研究钙离子对青椒冷害下相关磷脂酶和冷相关转录因子的基因表达量的影响;最后,采用酵母单杂交技术测定了青椒的转录因子bzip-1与PLC启动子之间的相互作用关系,研究转录因子bzip-1对青椒果实冷害发生下膜脂代谢的调控作用。结果如下:(1)氯化钙和CPZ调节抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性,氯化钙使其活性较对照分别增加了13%、35%、9%,CPZ使其活性较对照分别减少了19%、38%、13%;影响ASA-GSH循环,调节相关酶APX、GR的活性,氯化钙使其活性较对照分别增加了36%、31%,差异显著(p<0.05)。CPZ使其活性较对照分别减少了23%、9%;同时调节ASA-GSH循环中抗氧化剂ASA、GSH的含量,氯化钙使其活性较对照分别增加了18%、16%,CPZ使其活性较对照分别减少了35%、22%。(2)氯化钙和CPZ影响代谢循环产生的氧气和H2O2的积累,氯化钙使O2-生成速率较对照减少了33%,CPZ使O2-生成速率较对照增加了14%,差异显著(p<0.05);氯化钙使H2O2含量较对照减少了13%,CPZ使H2O2含量较对照增加了21%,差异显著(p<0.05);调节MDA和脯氨酸的积累以及相对电导率的含量,使冷害得到缓解,细胞膜的完整性得到保持,从而减少了冷害的发生。氯化钙使其含量较对照分别减少了44%、25%、6%,CPZ使其活性较对照分别增加了34%、10%、23%。(3)氯化钙和CPZ调节膜脂代谢,氯化钙使磷脂中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰丝氨酸(PS)、单乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖二酰甘油(DGDG)含量较对照分别增加39%、12%、54%、25%、4%、4%、41%,同时甘油磷脂酸(PA)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、溶血磷脂酰甘油(LPG)含量较对照分别减少25%、21%、16%、24%,CPZ使磷脂中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰丝氨酸(PS)、单乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖二酰甘油(DGDG)含量较对照分别减少42%、2%、36%、21%、43%、27%、45%,同时甘油磷脂酸(PA)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、溶血磷脂酰甘油(LPG)含量较对照分别增加28%、7%、20%、37%;调节脂肪酸的含量,氯化钙使不饱和脂肪酸亚麻酸、亚油酸的含量较对照分别增加7%、20%,差异显著(p<0.05),饱和脂肪酸硬脂酸和棕榈酸的含量较对照分别减少29%、5%,CPZ使不饱和脂肪酸亚麻酸、亚油酸的含量较对照分别减少9%、3%,饱和脂肪酸硬脂酸和棕榈酸的含量较对照分别增加54%、3%。(4)氯化钙和CPZ调节磷脂酶和低温相关转录因子基因相对表达量,氯化钙使PLC和DGK的活性及其对应的基因相对表达量较对照分别减少14%、6%、25%、4%,CPZ使PLC和DGK的活性及其对应的基因相对表达量较对照分别增加6%、6%、6%、10%;氯化钙使转录因子bzip-1的基因相对表达量比对照减少50%、CPZ使转录因子bzip-1的基因相对表达量比对照增加40%,差异显著(p<0.05)。(5)酵母单杂交结果表明PLC/DGK途径受bzip-1转录因子的调控开启转录,从而进一步证实了青椒果实冷害的发生是受bzip-1转录因子调控温度胁迫下膜脂的代谢。而钙拮抗剂CPZ作为一个试验对照产生了相反的效果,从而验证了Ca2+有效地降低了青椒的冷害。通过以上的试验,证明了钙离子减轻采后青椒果实的冷害,转录因子bzip-1与PLC发生相互作用,调控低温胁迫下的膜脂代谢,并调控PLC/DGK途径,引发一系列低温胁迫下的不良反应。