采后脱水胁迫对无核白葡萄干褐变影响的研究

Browning seriously influence product quality in processing dehydrated Thompson seedless grape.During dehydration,the effect of different dehydration rates on phendic compounds,the activity of related enzyme and expression of related genes ;the effect of different dehydration rates on the activity of PPO and expression of related genes;the effect of different dehydration rates on active oxygen metabolism would be studied .And transmission electron microscope would be used to observe the effect of different dehydration rates on the cell ultrastructure.In molecular level the regulation mechanism of dehydration would be analysed .The research would enrich and improve the theory of fruit browning and provide theoretical foundation for method applied to control the grape browning during dehydration.

褐变现象是无核白葡萄荫干过程中影响产品质量的主要问题，也是多年来未能解决的难题。本研究以不同脱水速度对无核白葡萄进行脱水，采用生理生化和分子生物学方法研究脱水过程中葡萄酚类物质含量、酚类代谢关键酶活性及其基因表达；葡萄PPO酶活性及其基因表达；活性氧代谢，同时利用透射电镜观察脱水过程中葡萄细胞结构和超微结构的变化，揭示脱水方式对葡萄脱水褐变的调控机理。本项目的研究将为丰富果实褐变理论，并针对性采取措施控制葡萄脱水褐变现象提供理论依据。

绿色葡萄干是新疆最具特色的产品，但无核白葡萄荫干过程中褐变极为普遍，影响绿色葡萄干质量和经济效益，随着产业规模化发展问题更加突出。通过研究无核白葡萄脱水过程中水分胁迫生理变化及所诱导的葡萄褐变机理，为生产中针对性地研发有效的褐变控制技术，促进葡萄产业持续健康发展提供理论基础。主要结果如下：.（1）‘无核白’葡萄在40℃、相对湿度<20%和风速1.0m/s条件下脱水，葡萄褐变程度最低，品质保持最好。以此干燥条件为快速脱水处理条件，自然阴干为慢速脱水处理。.（2）‘无核白’葡萄脱水干制过程中，缓慢和快速脱水处理‘无核白’葡萄褐变度与超氧阴离子产生速率、过氧化氢含量、膜透性、丙二醛含量都呈极显著正相关(P<0.01)，与过氧化物酶、过氧化氢酶、还原性谷胱甘肽、还原型抗坏血酸、多酚氧化酶和总酚呈显著的负相关关系(P<0.05)。说明葡萄活性氧代谢失调导致的细胞膜脂过氧化在脱水干制褐变中起重要作用。.（3） 快速脱水处理‘无核白’葡萄较缓慢脱水处理可以显著(P<0.05)降低‘无核白’葡萄脂氧合酶的活性，同时使葡萄保持较高的超氧化物歧化酶、POD和CAT活性，较高的内源抗氧化物质还原型谷胱甘肽和还原型抗坏血酸含量及较低的多酚氧化酶PPO活性，减少了活性氧自由基超氧阴离子和过氧化氢的积累，抑制细胞膜透性的升高及膜脂过氧化产物MDA含量的增加，降低‘无核白’葡萄膜脂过氧化程度，从而减少‘无核白’葡萄脱水干制褐变的发生。.（4）快速和缓慢脱水处理的‘无核白’葡萄其果皮褐变时均出现细胞内细胞器数量减少，叶绿体和线粒体细胞膜降解，液泡膜受损的现象，表明‘无核白’葡萄褐变与细胞超微结构关系密切。同时快速脱水处理‘无核白’葡萄可以较好的保持细胞超微结构的完整性，从而使‘无核白’葡萄干具有较高的绿品级率。.（5）采用iTRAQ技术对新鲜‘无核白’葡萄（FD）、缓慢脱水质量损失50%初始褐变的葡萄（SD）及快速脱水质量损失50%未褐变的葡萄（RD）进行蛋白质组测序。SD与RD相比，上调的蛋白数量为35个，下调的蛋白质数量为65个。类黄酮生物合成代谢中的关键酶查尔酮合酶、黄烷酮-3-羟化酶、黄酮醇合酶的表达显著升高。类黄酮代谢与活性氧代谢失调导致的活性氧大量积累密切相关，提示我们初始褐变的葡萄通过类黄酮合成代谢增加来应答葡萄由脱水诱导的氧化胁迫。