温度影响红肉猕猴桃呈色的色素降解机制研究

红肉猕猴桃果实剖面色彩美观，风味独特，备受消费者青睐。但在高温地区栽培的红肉猕猴桃着色极浅，成为生产中的关键性难题。本项目以红肉猕猴桃主栽品种'红阳'为材料，分别在"原位"及"离体"状态下用不同温度梯度处理，检测花青素及其支路途径主要代谢产物的变化，构建温度影响花青素积累的动力学模型；通过稳定同位素13C饲喂技术标记花青素结构上的重要基团，在严格温度梯度处理下，通过UPLC-MS/MS及核磁共振技术鉴定花青素降解途径的中间代谢产物及其分子结构，结合microarray/qPCR筛选降解过程的关键基因，分析其表达变化，推测红肉猕猴桃花青素降解代谢的主要产物和生化途径，阐明温度对红肉猕猴桃花青素合成及降解的流量调节机制，揭示花青素降解在温度影响果肉着色稳定性中的作用，推进花青素降解途径的理论研究，并为红肉猕猴桃产业发展提供理论指导。

本项目通过红肉猕猴桃田间和室内试验相结合，完成了红肉猕猴桃花青素代谢途径中间产物的UPLC-MS分析，完成了对应时间点对应组织的转录组分析，利用13C标记饲喂处理红肉猕猴桃带果柄的着色果实。 利用不同温度梯度处理，对花青素合成、降解及支路途径可能的代谢产物进行跟踪检测，发现高温会加速红肉猕猴桃活体红色果肉中苯丙氨酸途径向木质素途径的咖啡酸、阿魏酸转化，与此同时，高温很可能加速降解，导致对羟基苯甲酸、原儿茶酸、D-木糖等终产物迅速积累，其中原儿茶酚的积累速度最快，也是花青素生物降解最初的主要假设途径的核心产物。40℃温度下，红色果肉中花青素总体趋势固定，持续下降，对于着色品质而言属于完全胁迫状态。将25-40℃温度下的果肉转录组数据进行分析，进一步验证了花青素合成随着温度升高降低的结果，高温下大部分基因表达下调，只有少部分表达上调。同时发现，一部分热激蛋白及其它转录因子与温度处理密切相关，另外，一种糖苷转移酶及一种花青素酰基转移酶在高温处理6天后迅速升高。本研究对红肉猕猴桃花青素代谢相关途径进行了综合性分析，并重点解析了可能的降解产物，为阐明该类水果中花青素的降解机理提供了大量的数据和初步探索。