磷脂酶D抑制剂对采后龙眼果实PLD基因表达和衰老褐变的调控机制

磷脂酶D（PLD）抑制剂通过抑制果实磷脂酶D活性来维持细胞膜结构的完整性，从而保持细胞内多酚氧化酶与其底物的区域化分布格局，延缓底物酶促褐变，调节果实自然衰老进程。本项目在申请人前期研究龙眼PLD基因差异表达与果实发育衰老的关系的基础上，进一步从最佳外源磷脂酶D抑制剂的筛选入手，研究不同抑制剂处理对采后龙眼贮藏期间果实品质的影响以及抑制果实采后品质劣变的浓度依赖效应。同时，深入分析最佳磷脂酶D抑制剂处理对采后龙眼PLD基因和蛋白表达水平、果皮酶促褐变化学过程以及膜脂过氧化过程的影响。最终阐明外源磷脂酶D抑制剂上游调控龙眼PLD基因表达，下游调控果皮细胞内多酚酶促氧化反应与膜脂过氧化的作用机制。项目的完成将为实践维持龙眼果实采后品质的新方法提供科学依据。

本项目研究了磷脂酶D抑制剂对采后龙眼果实PLD基因表达和衰老褐变的调控机制。（1）以抑制采后龙眼果实品质劣变为指标，研究不同外源磷脂酶D抑制剂对采后果实品质的影响，从7种抑制剂中筛选出最佳外源PLD抑制剂仲丁醇。通过浓度依赖效应实验，确定仲丁醇的最佳抑制浓度。仲丁醇通过降低果实的失重率、褐变指数、自溶指数，抑制叶绿素、类胡萝卜素、总黄酮、花青素、维生素C含量的下降，延缓乙烯释放量来提高龙眼果实贮藏品质。（2）对仲丁醇处理果的PLD家族全长cDNA进行了克隆，发现仲丁醇处理并未改变龙眼果实PLD基因。克隆得到了龙眼磷脂酶D基因家族PLDα、β、δ cDNA全长并登录NCBI，GenBank登录号分别为HQ833033.1、HQ667666.1、JF791814.1。仲丁醇处理可显著抑制龙眼果皮PLD的体内表达。（3）研究了外源磷脂酶D 抑制剂对果皮酶促褐变的调控机制，仲丁醇能有效延缓和降低龙眼果皮中酶促褐变关键底物(-)-表儿茶素含量的增加，抑制酶促褐变相关酶PPO和PAL活力，减少褐变产物类脂褐素的产生，从而延缓龙眼果皮的酶促褐变。（4）研究了外源磷脂酶D抑制剂对果实衰老劣变的调控机制，仲丁醇通过抑制成熟衰老酶、提高衰老保护酶活性，降低磷脂酸含量和脂质过氧化水平，有效保持能量水平来维持细胞膜完整性，延缓果实衰老劣变。综合以上研究成果，本项目从细胞膜系统衰老劣变角度，在化学与分子生物学水平上，创新性地阐明了仲丁醇抑制龙眼果实采后衰老褐变的机理，认为龙眼采后贮藏期间，仲丁醇处理抑制了膜脂代谢相关酶活性，降低了磷脂酸等第二信使物质含量和脂质过氧化水平，减少了细胞内能量亏损，保持细胞膜完整性，阻止酶促褐变相关酶与褐变底物的反应，抑制PLD基因和蛋白水平的表达，延缓了龙眼果实的自然衰老褐变进程，为维持龙眼果实采后品质的新方法提供科学依据。