糖代谢对杨梅果实采后抗氧化活性的调控及其机制研究

杨梅果实中天然抗氧化物质对人类健康的作用正日益受到人们的重视，抗氧化活性的大小已成为衡量果实采后品质的一个重要指标，维持和提高果实采后抗氧化能力已成为果实采后贮运保鲜研究中的热点。糖代谢是果实采后主要的生理活动之一，与果实采后花色苷和酚类物质的代谢存在密切的联系，但机制不明。本项目以不同品种和不同成熟度的杨梅果实为试验材料，以果实采后糖代谢和花色苷与酚类物质代谢为核心内容，从杨梅果实采后衰老生理入手，研究果实采后糖代谢规律，并进一步从杨梅果实采后糖代谢关键酶与花色苷和酚类物质代谢关键酶的基因表达水平探讨糖代谢对果实采后抗氧化能力的影响作用，揭示糖代谢在杨梅果实采后花色苷和酚类物质合成代谢过程中的作用机制，为果实采后抗氧化物质代谢和抗氧化能力调控提供理论依据。

不同品种杨梅果实的抗氧化能力与果实中总花色苷、总酚和总黄酮含量显著正相关，并且果实中抗氧化物质含量和抗氧化能力随着果实颜色的加深而提高。杨梅果实中的花色苷以矢车菊-6-葡萄糖苷为主，其含量占总花色苷的96%以上。杨梅果实中总花色苷和总酚含量随着果实成熟的提高而增加，DPPH自由基清除能力上升。未成熟的杨梅果实采后花色苷继续合成，果实进一步转红，而且花色苷含量的增加和PAL活性的提高存在显著的正相关性。采后贮藏期间，果实中花色苷和酚类物质含量继续积累，抗氧化能力随着贮藏时间的延长而逐渐加强。杨梅果实CIRG值与果实中花色苷的积累呈显著正相关，且抗氧化能力随着果实中花色苷和酚类物质含量的增加而提高，呈显著正相关。IAA和GA3含量的降低提高了杨梅果实采后对ABA和乙烯的敏感性。同时贮藏前期ABA含量的增加，促进了杨梅果实对低浓度乙烯的生理响应，从而促进果实花色苷的积累和抗氧化能力的提高。随着成熟的增加，杨梅果实内的花色苷逐渐积累，不但与果实中较高的花色苷合成及调控相关基因如MrCHS、MrCHI、MrF3H，MrDFR1、MrANS和MrMYB1的表达量有关，还与蔗糖、果糖和葡萄糖呈显著的正相关关系。MrHXK1参与调控了杨梅果实成熟期间花色苷的合成和积累，果实中较高的花色苷含量及相关合成基因的表达量可能与果实中较高的MrHXK1表达有关。蓝光处理能诱导杨梅果实采后花色苷合成关键基因的表达，而果实糖代谢可能是通过HXK信号传导途径增强MrHXK1的表达，进而促进果实花色苷合成和积累；蓝光处理显著提高了采后杨梅果实MrCRY1和MrCRY2基因表达水平，且MrCRY2基因的表达与果实贮藏期间CIRG值、Cy-3-Glu与总花色苷含量变化相一致，这表明MrCRY2基因可能是杨梅果实采后响应外源蓝光信号的重要因子。