甘薯抗薯瘟病的苯丙烷类代谢研究

甘薯瘟病是甘薯的重要病害, 严重影响甘薯的品质和产量.本试验在甘薯苗期, 通过剪叶法接菌研究甘薯抗感病品种苯丙烷类代谢的变化规律.结果表明: 甘薯抗感病品种接菌后PAL、POD活性均有所提高, 且提高速度与品种抗性呈正相关; 抗病品种接菌后木质素和绿原酸含量显著增加, 感病品种接菌后绿原酸、总酚和类黄酮含量波动较大, 木质素含量降低.相关性分析表明, 接菌后木质素和绿原酸的积累与甘薯品种抗病性密切相关.接菌后PAL、POD活性迅速提高并积累木质素和绿原酸等抗病物质是甘薯抗薯瘟病的苯丙烷类代谢基础, 在抗病品种鉴定方面有一定的参考价值.     

石榴果实发育期果皮褐变及相关酶活性变化

为探明石榴果实发育期果皮褐变及其相关酶活性、总酚和抗氧化能力的变化规律及相互关系,以泰山红和泰山三白甜石榴为试材,研究各发育期果皮褐变度、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、总酚含量和DPPH自由基清除率的变化。结果表明,2个品种果皮褐变度、PPO活性、POD活性、总酚含量和DPPH自由基清除率随着发育天数的增加逐渐降低,均在7月15日达到最高。2个品种果实发育期果皮PAL活性呈先降低后升高再降低的变化趋势,分别在7月15日和9月13日出现峰值。泰山红抗褐变能力高于泰山三白甜,二者分别在9月23日和9月13日采收能减轻褐变的发生。相关性分析表明,PAL、PPO、POD、总酚和DPPH自由基清除率均与石榴果实酶促褐变密切相关,石榴果实酚类物质含量高低与其抗氧化能力极显著正相关。本研究结果为深入揭示石榴果实褐变机理提供了理论依据。     

高温短时热空气处理促进甘薯愈伤的工艺优化

为确定一种新型的"高温短时"热空气处理促进采后甘薯愈伤组织形成的最优条件，以愈伤后贮藏15 d甘薯愈伤组织木质素含量、可溶性固形物含量、失重率和腐烂率为考核指标，采用单因素和响应面法优化热空气处理对采后甘薯愈伤组织形成的工艺条件，并对比分析该条件下甘薯块根的贮藏特性。结果表明，采后热空气处理促进甘薯愈伤组织形成的最优工艺条件为处理温度49 ℃、处理时间137 min，该条件可有效促进甘薯愈伤组织的木质素合成、失重率下降和腐烂率下降。与对照组相比，热空气处理可显著提高甘薯贮藏后76.30%的淀粉含量、36.08%的可溶性糖含量和81.19%的抗坏血酸含量，减少22.14%的失重率和79.95%的腐烂率，为甘薯生产提供了一种优化的产后愈伤工艺方法。     

不同钾肥对番茄幼苗酚类物质代谢作用的影响

采用水培试验,研究不同钾肥水平（K 0、4.0、8.0、1.6 mmol/L）、钾肥品种（KNO3、K2SO4）对中杂106（ZZ106）和毛粉802（MF820）两种番茄幼苗生长、酚类物质代谢作用的影响。结果表明,两种钾肥均在倍增浓度（8.0 mmol/L）处理中的番茄叶片、根部酚类物质代谢最活跃。施用K2SO4处理植株鲜重、干重、植株钾含量均显著高于KNO3,但KNO3处理番茄苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、总酚、类黄酮、木质素含量均高于K2SO4。中杂106的代谢酶活性及代谢产物、鲜重、干重、叶片钾含量均显著高于毛粉802,但根系钾含量显著低于毛粉802。总之,施钾有利于番茄叶片和根系PAL、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性的提高以及总酚、类黄酮和木质素的合成,供钾不足、过量均会降低代谢酶的活性以及影响酚类物质和木质素的含成。K2SO4比KNO3更能促进番茄植株生长发育,但施用KNO3的处理番茄植株酚类物质代谢能力优于K2SO4。中杂106的生长发育及酚类物质代谢能力均优于毛粉802。     

草酸对冷藏去壳马蹄笋的保鲜效果及机制研究

为探讨外源草酸延缓采后去壳马蹄笋木质化和褐变的效果及其作用机制,本试验以马蹄笋为试验材料,笋去壳后于水和5 mmol·L^-1草酸溶液中浸泡10 min,而后晾干并于温度6 ±1℃,相对湿度80%~85%条件下贮藏10 d,测定其品质指标以及与木质化、褐变、抗氧化相关酶的活性和基因表达量。结果表明,草酸处理抑制了去壳马蹄笋切面的褐变(P<0.05),延缓了笋肉木质化(P<0.05);草酸处理抑制了呼吸速率、相对电导率、超氧阴离子自由基($O_2^{·-}$)产生速率以及丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)含量的上升,抑制了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、多酚氧化酶(PPO)的活性及其编码基因的相对表达量(P<0.05),提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及其编码基因的相对表达量。综上,草酸处理能够有效抑制采后去壳马蹄笋的木质纤维化和褐变,延缓品质劣变。本研究结果为草酸在马蹄笋采后保鲜的应用提供了理论依据。     

甘薯抗蔓割病的酚类物质代谢的研究

通过对甘薯抗蔓割病品种"金山57"和感病品种"岩薯8-6"接菌处理,研究了甘薯体内酚类物质的代谢规律以及与PAL酶活性的变化关系及其对甘薯抗蔓割病的影响。结果表明,两品种接种蔓割病菌后植株体内总酚、类黄酮、木质素、绿原酸、阿魏酸等含量都有提高,但抗病品种比感病品种酚类物质的积累速度快、保持较高浓度的时间长,从而更有利于抵抗病原菌侵染。同时,接菌后PAL酶活性的提高也与品种抗性呈正相关。     

高温短时热激处理对甘薯块根愈伤组织形成的影响

甘薯采后贮藏过程中受机械损伤,极易被病原微生物侵害,使得甘薯腐烂变质造成极大的经济损失。基于采后高温预处理可加快果蔬受损组织的愈伤速度,该研究采用不同热激条件处理对甘薯块根,并探究其对愈伤组织形成的影响。以人工损伤甘薯为材料,采用热空气对甘薯块根进行55～70 ℃温度和10～20 min时间的高温短时愈伤热激处理（High Temperature Short Time Callus,HTSTC）。在13 ℃条件下贮藏7 d后,对甘薯块根的外观色泽、木栓层厚度、木质素含量和失重率进行测定,并观察愈伤后软木脂沉积情况。结果表明,65 ℃热激15 min处理后甘薯伤口部位木质素积累和软木脂沉积现象良好,木质素含量、木栓层厚度比冷库内(35±0.5) ℃进行愈伤2 d的传统愈伤方式分别高出12.27%和19.41%。并且和传统愈伤相比,由于愈伤速度快,愈伤层厚度较高,使得热激处理组能有效降低损伤甘薯块根的失重率。通过响应面优化探究热激愈伤甘薯的最佳条件,计算得出最佳热激处理条件为67.01 ℃热激12.69 min,且此条件下愈伤效果与65 ℃热激15 min十分接近。综上,HTSTC处理不仅可以达到比传统愈伤更好的效果,还可以保证较低的失重率,保持外观品质,能够成为一种新型的块根类作物愈伤处理方式。     

1- MCP和60Co-γ辐照处理对自发气调包装大五星枇杷贮藏品质的影响

为研究1-甲基环丙烯(1-MCP)熏蒸和⁶⁰Co-γ辐照处理对枇杷贮藏品质的影响,本研究以大五星枇杷为试验材料,对采后自发气调包装枇杷的腐烂指数、木质素、硬度、呼吸强度、乙烯生成速率、相对电导率、可滴定酸(TA)、可溶性固形物(TSS)以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性进行测定,研究6±0.5℃条件下1 μL·L^-1 1-MCP、1.5 kGy⁶⁰Co-γ、1 μL·L^-1 1-MCP+1.5 kGy ⁶⁰Co-γ不同处理对枇杷贮藏品质的影响。结果表明, 1-MCP和⁶⁰Co-γ复合处理效果最好,可延缓腐烂指数和木质素含量上升,维持果实硬度,降低果实呼吸强度、乙烯生成速率和相对电导率,保持果实TA和TSS含量,抑制PAL、LOX、PPO和POD活性的上升。在贮藏40 d时,1-MCP和⁶⁰Co-γ复合处理枇杷的腐烂指数仅为17.95%,而1-MCP组、⁶⁰Co-γ组、CK组分别为22.86%、25.72%和36.24%。因此,1-MCP和⁶⁰Co-γ复合处理对枇杷果实的贮藏效果最好。本研究结果为枇杷的贮藏保鲜提供了理论依据。     

热处理对冷藏枇杷木质化及相关酶活性的影响

为阐明热处理对冷藏枇杷果实木质化败坏的影响及其机理,该研究先将枇杷果实用38℃热空气处理5 h,然后在(1±1)℃下贮藏35 d,并每隔7 d测定果实硬度、出汁率、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）等木质化相关酶活性及果胶和木质素含量的变化。结果表明,热处理可以有效控制果实硬度的上升和出汁率的下降,抑制PAL、POD和PPO活性的上升及PG活性的下降,减少原果胶和木质素的积累,保持较高的水溶性果胶含量,从而减轻冷藏枇杷果实的木质化症状,保持较好的食用品质。这些结果表明,热处理减轻冷藏枇杷果实木质化败坏的机理与其抑制木质素的合成和促进果胶物质的降解有关。     

短波紫外线处理对采后香菇褐变的影响

为了控制采后香菇在贮藏过程中的褐变并提高其贮藏品质,本试验采用不同剂量(2、4、6和8 kJ·m^-2) 短波紫外线(UV-C)对新鲜香菇进行预处理,研究不同剂量UV-C处理对香菇色泽、总酚含量、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、可溶性蛋白含量、还原糖含量、游离氨基酸含量以及香菇表面微生物的影响。结果表明,UV-C处理延缓了香菇色泽的下降,保持了较高的总酚含量,并且有利于POD、SOD、CAT和PAL活性维持在较高水平,抑制了PPO活性,同时可以保持较高的还原糖和可溶性蛋白含量,在一定程度上延缓了蛋白质的降解,而且可以有效抑制微生物的生长,其中4 kJ·m^-2 UV-C处理效果最佳。综上所述,UV-C处理可以有效地抑制香菇褐变,延长其贮藏期。本研究结果为香菇的贮藏保鲜提供了理论依据。     

外源NO对采后绿芦笋木质化和抗氧化能力的影响

为探讨NO处理对采后绿芦笋木质化合成的调控机理。以0.2mmol/L的硝普钠为一氧化氮供体,以蒸馏水处理为对照,研究了NO对采后绿芦笋总酚、木质素含量;木质素合成关键酶(苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶);抗氧化能力(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、超氧阴离子自由基(O2.-)清除率、羟基自由基(·OH)清除率)及膜透性的影响,结果表明,与对照相比,NO处理可延缓采后绿芦笋木质素含量和膜透性的增加,抑制肉桂醇脱氢酶和多酚氧化酶活性,增强抗氧化能力,诱导过氧化物酶活性增强,但对苯丙氨酸解氨酶活性和总酚含量的影响不显著。说明NO处理是通过抑制肉桂醇脱氢酶和多酚氧化酶活性、提高抗氧化能力而延缓采后绿芦笋的木质化进程。研究结果可为NO在绿芦笋保鲜中的应用提供理论依据和技术方法。     

高湿贮藏对茄子冷害及抗氧化系统的影响

为探讨高湿贮藏对减轻茄子冷害的作用及其与抗氧化系统的关系,本试验将茄子果实分别放置于4℃的干雾控湿高湿冷库(相对湿度96%~99%)和低湿冷库(相对湿度70%~75%)中贮藏15 d,每隔3 d进行取样测定,比较分析相关指标的变化。结果表明,与低湿贮藏相比,高湿贮藏能显著抑制茄子果实冷害指数、相对电导率和失重率的上升(P<0.05),保持茄子果实较高的硬度及总酚和花青素含量。同时,高湿贮藏能显著提高茄子果实中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等抗氧化酶的活性(P<0.05),抑制过氧化氢(H₂O₂)和超氧阴离子( {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} )的产生,保持更高的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羟基自由基清除能力。上述结果表明,高湿贮藏可维持茄子果实较高的抗氧化系统活性,从而抑制活性氧对茄子的伤害,减轻果实冷害。本研究为高湿贮藏在茄子果实采后保鲜中的应用提供了一定的依据。     

减压贮藏对去壳黄甜竹笋的保鲜效果及其生理和分子机制

为了探讨减压贮藏延缓采后去壳黄甜竹笋木质化和褐变的效果及其作用机制,本试验以黄甜竹笋为试验材料,笋剥壳后于温度6 ±1℃、相对湿度80%~85%、55 kPa减压环境下贮藏10 d,测定其品质指标、竹笋木质化和褐变关键酶的活性和相关基因的相对表达量。结果表明,减压贮藏(中后期)显著抑制了黄甜竹笋基部切面的褐变(P<0.05),显著延缓了黄甜竹笋的呼吸速率、电导率、硬度,以及丙二醛、纤维素和木质素含量的上升(P<0.05),同时也显著抑制了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、多酚氧化酶(PPO)的活性及其编码基因的相对表达量(P<0.05)。本研究结果为减压贮藏在黄甜竹笋采后保鲜的应用提供了理论依据。     

Phenolic compounds and related enzymes are not rate-limiting in browning development of fresh-cut potatoes

The effect of minimal processing on polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POD), phenylalanine ammonia-lyase (PAL), and phenolic compounds was studied in five potato cultivars (Agria, Cara, Liseta, Monalisa, and Spunta). Minimal processing caused an overall increase in PPO, POD, and PAL activities. The isoform pattern of PPO was the same for all of the cultivars before and after processing. No latent PPO was detected. The isoperoxidase pattern was approximately the same among cultivars. An increase in POD activity was related to the specific induction of an acidic isoperoxidase. PAL showed an induction pattern characterized by the presence of a maximum peak of activity after 4 days of processing for all of the cultivars. The sequence of browning susceptibility of potato cultivars was as follows: Monalisa > Spunta > Liseta > Cara > Agria. Browning development was only partially correlated to PAL activity (only during the first 4 days after wounding). However, this correlation could not explain the above sequence of browning susceptibility. Minimal processing caused an increase of chlorogenic acid, whereas tyrosine content remained unchanged. In summary, no significant correlation was found between either rate or degree of browning and any other biochemical and physiological attribute investigated (PPO, POD, hydrogen peroxide, ascorbic acid content, and initial phenolics content as well as total and individual phenolics accumulation).     

纳他霉素处理对采后甜樱桃生理代谢及品质的影响

为了研究纳他霉素与维生素C（Vc）复配处理对采后甜樱桃果实生理代谢与品质的影响及其作用机理,该试验采用10 mg/L纳他霉素溶液、100 mg/L Vc溶液以及10 mg/L纳他霉素+100 mg/L Vc溶液中浸泡处理甜樱桃10 min,然后将果实置于5℃下贮藏,在贮藏期间,分析测定了呼吸速率以及与抗病性有关的多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等酶活性,同时,测定了果实颜色、硬度、Vc含量、酚类物质含量以及腐烂率等品质指标。结果表明,单独的纳他霉素处理或与Vc复配处理均可有效延长贮藏期达10 d以上,尤其是复配处理还可显著提高PPO、POD、PAL酶活性并使酚类物质含量增加,降低果实呼吸速率与腐烂率,保持较高的Vc含量和硬度,单独的纳他霉素处理也具有一定的调节生理代谢与防腐作用,而单独的Vc处理作用不明显。研究结果认为纳他霉素与Vc复配溶液可作为天然保鲜剂在采后甜樱桃果实的实际贮运中应用。     

甘薯长喙壳侵染对甘薯块根抗氧化酶活性的影响

以易感黑斑病甘薯品种“徐薯18”为试验材料, 分别接种分离自石榴、甘薯和芋头的甘薯长喙壳(Ceratocystis fimbriata), 研究其保护酶活性及丙二醛(MDA)含量变化。结果显示, 非亲和性菌株[分离自石榴的甘薯长喙壳(CQS2)和分离自芋头的甘薯长喙壳(YP1)]和亲和性菌株[分离自甘薯的甘薯长喙壳(SP1)]接种的甘薯块根苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性, 与对照处理相比均有升高, 且接种CQS2 和YP1 的处理始终高于接种SP1 的处理; 非亲和性菌株和亲和性菌株接种的甘薯块根MDA 含量均呈先上升后下降趋势, 且接种CQS2 和YP1 的处理在接种25 h 时MDA 含量明显高于接种SP1 的处理, 接种SP1 的处理在接种后期(50 h)的MDA 含量降至与对照相当水平。由此表明: 不同寄主的甘薯长喙壳侵染甘薯块根后, 非亲和性接种菌株(CQS2 和YP1)比亲和性接种菌株(SP1)能增强POD、SOD和CAT 酶活性及诱导较多的MDA, 从而增强病原菌侵染的抗性。     

氯化钾对玉米茎腐病抗性反应中酚类物质代谢的影响

采用田间试验,比较人工接种禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）后,不同氯化钾处理对玉米酚类物质代谢的影响,揭示氯化钾提高作物抗病过程中的酚类物质代谢机理。结果表明,诱导接菌加速了玉米对K+的吸收,且施用氯化钾可以提高接菌后玉米茎髓中苯丙氨酸解氨酶（PAL）的诱导活性,加速多酚氧化酶（PPO）活性的升高,提高过氧化物酶（POD）活性的峰值。此外,施钾还有利于增加茎髓中固有木质素的含量,增加诱导产生的木质素和总酚的积累量。说明钾素可以通过调节酚类物质的代谢,增强次生代谢能力,提高玉米对茎腐病的抗性。