中短波紫外线调节采后果蔬品质相关次生代谢的效应与机理

中短波紫外线（UV-B、UV-C）辐照可诱导系统的植物反应，包括细胞膜结构的改变、类黄酮等UV屏蔽色素的累积、活性氧代谢系统活性的增强等。这些变化是植物对紫外线胁迫的系统适应，同时也对植物产品的品质产生显著影响，例如多酚类物质是近年来受到广泛关注的重要植物营养素；木质素等细胞壁次生代谢产物的变化可直接影响果蔬的感官和食用品质；活性氧代谢变化则深刻采后生理和采后品质维持能力。因此，系统研究紫外辐射对采后果蔬的品质和相关次生代谢的影响，筛选有效处理技术参数，探索和总结紫外辐照诱导的果蔬品质相关次生代谢变化规律，并通过研究紫外辐射诱导的特定次生代谢基因以及总基因表达谱变化，探索其诱导采后品质变化的分子机制，可以为紫外辐照作为品质调控手段在采后果蔬上的应用建立基础，对开发采后水果蔬菜的非化学品质调控技术，保持和提高营养品质有积极意义。

中短波紫外线照射作为非化学保鲜手段，在果蔬品质调节方面具有潜在意义。. 本项目首先以番茄、梨、柑橘、香菇为试材，研究了不同剂量紫外线采后照射处理对这些果蔬在贮藏期间理化品质、贮藏特性和抗氧化能力的影响。结果表明，绿熟番茄经4～8 kJ/m2 UV-C或20～40 kJ/m2 UV-B照射处理，库尔勒香梨和香菇经2～4 kJ/m2 UV-C 照射处理，芦柑经1.5～3 kJ/m2 UV-C照射处理，能有效保持组织硬度，推迟成熟衰老过程，维持TSS、Vc等营养物质含量，显著提高酚类物质含量、抗氧化酶活性和总抗氧化能力。紫外照射处理还能有效减轻芦柑果实贮期腐烂，降低失重率，减轻番茄果实冷害。这些结果表明，合适剂量的紫外线采后照射处理在维护果蔬采后品质，提高酚类生物活性物质含量和抗氧化能力，以及改善贮藏性能方面具有普遍效应。. 以樱桃番茄为典型代表，研究了4 kJ/m2 UV-C采后照射处理引发的生理生化和细胞超微结构变化规律。UV-C采后照射处理可显著抑制乙烯的内源合成，并使细胞壁次生代谢的主要酶PG，PME和纤维素酶的活性受到显著抑制，较好地维持细胞壁及胞间层的有序结构，延缓叶绿体等细胞器的衰老，从而显著延缓了成熟和衰老。. 总基因表达谱分析结果表明， 4 kJ/ m2UV-C处理深刻地影响了番茄果实基因表达的短期和长期变化。紫外照射诱导了大批基因表达的上调和下调。一批抗性和胁迫相关基因如PR蛋白和几丁质酶基因、过氧化物酶和伤害诱导蛋白基因、以及CHS（查尔酮合酶）基因表达增强，提示 UV-C照射可激活番茄果实的逆境胁迫反应，积累酚类次生代谢物质，提高抗逆能力。一批细胞壁代谢、能量代谢和信号转导基因的下调则与调控成熟衰老密切相关。. Q－PCR定量表达分析表明， UV-C照射处理下调了PG、PME、CEL8、CEL2、XET2、EXP1和EXPA6等细胞壁次生代谢基因的表达，提示 UV-C照射处理从调节相关基因表达的层面深刻影响了采后番茄果实软化进程。. 表达谱分析和定量表达研究均表明，UV-C处理通过下调ACC合成酶基因ACS4和ACC氧化酶基因ACO1的表达抑制乙烯形成；同时，乙烯受体基因ETR3和ETR5的表达也受到显著抑制。表明UV-C处理番茄果实中，乙烯受体基因的抑制与乙烯合成的抑制一起，延缓了乙烯启动和调控的成熟衰老过程。