辐照抑制鲜食核桃采后萌发的机制研究

60Coγ-ray irradiation has been used in sprout inhibition of fruits and vegetables at certain degree for higher efficiency, better safety and easier operability. However, it is still unclear about the mechanism how the 60Coγ-ray irradiations influence the changes of the endogenous hormone concentrations (EHC), metabolism products (MP) and cellular ultrastructure (CU), and how the changes of ECH, MP and CU inhibit the germination. Fresh walnut is an ideal material to study the effect of irradiation on sprout inhibition for the character of easy sprouting similar with other fruits and vegetables and soaring market demand. In this study, Liaohe-4 fresh walnuts are chosen and exposed under the 60Coγ-ray irradiation at 0，0.01, 0.03, 0.05 and 0.10kGy and then stored at room, cold or fluctuant temperature, respectively. Influences of irradiation on the dynamic changes of EHC (ABA, GA3, IAA and ZR), MP(relating storage materials and enzymes) and CU ( lipid body, protein body,other inclusions,mitochondria, endoplasmic reticulum and other organelles) are measured and the coupling effects among them were also analyzed. The aim of the study is to clarity the mechanism of irradiation on sprout inhibition in fresh walnuts in theory, and to provide a guide for the application of irradiation on forced domancy in fruits and vegetables in practice.

60Coγ射线辐照因高效、安全、操作性强已在果蔬抑芽及贮藏方面得到一定的应用。但目前关于60Coγ射线如何通过影响果蔬内源激素含量、物质代谢和细胞超微结构进而影响其萌发的机制尚不清楚。鲜食核桃因具有采后易萌发类果蔬的生理特性和与年俱增的市场需求，成为研究辐照抑制果蔬采后萌发机制的理想材料。本项目以辽核4号鲜食核桃为对象，采用0（对照）、0.01、0.03、0.05和0.10kGy等5个水平辐照以及常温、低温和变温3种条件下贮藏的方法，研究辐照对鲜食核桃不同部位内源激素（包括脱落酸ABA、赤霉素GA3、生长素IAA、玉米素核苷ZR的绝对及相对含量）、物质代谢（贮藏物质及萌发代谢相关酶活性等）和细胞超微结构（脂体、蛋白体等内含物、线粒体、内质网等细胞器）的影响及三者之间的耦合效应，期望在理论上系统揭示辐照抑制鲜食核桃采后萌发的机制，在实践上为采后易萌发类果蔬的强制休眠提供技术支撑。

60Coγ射线辐照因高效、安全、操作性强已在果蔬抑芽及贮藏方面得到一定的应用。目前关于60Coγ射线如何通过影响果蔬内源激素含量、物质代谢和细胞超微结构进而影响其萌发的机制尚不清楚。项目以辽核2号鲜食核桃为对象，采用0（对照）、30、50、75、100、300Gy等6个水平辐照以及常温、低温2种条件下贮藏的方法，研究辐照对鲜食核桃不同部位内源激素（包括ABA、GA1+3、IAA、ZR的绝对及相对含量）、物质代谢（贮藏物质及酶活性等）和细胞超微结构的影响，并对其冷藏品质进行了监测，在理论上系统揭示辐照抑制鲜食核桃采后萌发的机制，在实践上为采后易萌发类果蔬的强制休眠提供技术支撑。主要结果如下：在(25±1)℃砂藏期间，根据发芽指标的变化，确定75Gy作为抑制鲜核桃采后萌发的剂量下限，根据其他相关指标的变化，确定适宜辐照剂量抑制鲜核桃采后萌发主要通过延缓鲜核桃的呼吸、脂肪、蛋白质等物质的分解代谢、提高CAT、POD、蛋白酶活性，抑制了LOX活性；增加了萌发前抑制萌发类激素ABA的含量，显著降低了促进萌发类激素GA1+3、IAA、ZR的含量以及w(GA1+3)/w(ABA)、w(IAA)/w(ABA)、w(ZR)/w(ABA)比值；延缓了胚细胞中蛋白体和脂肪粒下降，减少了线粒体、质体数量，加剧了细胞外形的变化与质壁分离现象，甚至出现细胞壁断裂和细胞质渗漏现象。表明，辐照是通过显著影响鲜核桃物质代谢、内源激素及细胞超微结构的变化，进而影响胚（延缓或抑制）的正常萌发；75Gy以上剂量可完全抑制鲜核桃贮藏期间的胚萌发。在（0±1)℃下，综合各生理与品质指标，确定300Gy为应用剂量中保持该品种冷藏品质的最佳辐照剂量。