CO在枣果实贮藏过程中的生理效应及作用机制研究

CO对植物的代谢调控及胁迫响应方面的研究已经逐渐成为国内外研究的热点，探究CO在果蔬贮藏过程的生理作用，对丰富CO的植物生理作用，探索果蔬小分子气调保鲜新方法有重要意义。本课题以CO供体高铁血红素和CO气体为化学保鲜剂，拟研究外源CO对枣果实的保鲜效应，并以枣果实衰老过程中的果实表皮褐变和木质化、活性氧代谢、呼吸代谢相关因子的变化，植物激素水平的改变，以及组织中CO与NO及Ca2+信号间的关系为切入点，探寻CO对枣果实衰老的调控机制，同时研究枣果实衰老过程CO信号通路中NO和Ca2+信号的作用，以期为进一步研究CO与园艺产品成熟衰老之间的作用机理提供参考，并为园艺产品采后贮藏保鲜方法提供新思路。

本项目以冬枣为试材，研究外源CO在枣果实贮藏过程中的效应及作用机制。结果表明：1）CO处理对冬枣的保鲜效果表现出浓度效应，即，低浓度的CO处理可以保持果实的品质，延缓果实衰老，延长其货架期，而高浓度CO处理的效果相反，10 μmol/L 的CO处理效果最佳。2）外源CO可以有效抑制冬枣贮藏期间的呼吸速率的上升、降低组织中的MDA含量、抑制COX、PPO、AO活性及LOX活性的变化，从而有效抑制枣果实衰老过程呼吸代谢的加剧。3）CO处理对枣果实贮藏期间活性氧代谢的实验结果表明，CO处理可提高SOD 、POD和CAT活性，抑制膜透性增大，降低O2•- 和H2O2的产生，从而抑制活性氧累积引发的果实衰老。4）CO处理能延缓冬枣果硬度下降以及原果胶、水溶性果胶的变化，抑制了PE、PG、Cx、β-葡萄糖苷酶活性的上升，延缓果实的软化。5）CO处理可以抑制果实中PDC、ADH活性，延缓了枣果实贮藏后期酒化相关因子丙酮酸、乙醛和乙醇含量的上升，可此推测CO熏蒸处理对降低枣果实贮藏中的酒化作用有正面作用。6）内源CO的信号转导途径的研究结果表明，CO可能作为NO气体信号分子的上游信号分子在果实衰老过程中发挥调节作用；CO处理对枣果实贮藏过程中活性氧的代谢的调节可能是涉及cGMP信号的转导；用CO，CO+EGTA（钙离子螯合剂），CO+TFP（钙调蛋白抑制剂）处理枣果实的研究结果表明，Ca2+和CaM可能参与冬枣果实采后衰老过程中的CO信号转导。