MaCaM和MaCAMTA3基因在热处理诱导香蕉抗冷性中的作用

为了探讨MaCaM和MaCAMTA3基因在热处理诱导香蕉抗冷性中的作用,将香蕉经52℃热水处理3 min后于7℃贮藏5 d,测定脯氨酸含量,利用实时荧光定量PCR分析MaCaM和MaCAMTA3基因在香蕉热处理和低温贮藏中的表达情况。结果表明,香蕉果实经热激处理后在7℃贮藏时,其脯氨酸含量一直明显高于对照处理。7℃低温诱导香蕉果实的MaCaM基因表达在1 h迅速升高至最大值,之后又在4 h迅速下降,后期维持在一个较低的水平。而经热激处理后在7℃贮藏的香蕉果实,其MaCaM基因表达高峰推迟出现在4 h,除7℃贮藏1、4 h外,热激处理的MaCaM基因表达均高于对照。热处理能诱导香蕉果实MaCAMTA3基因表达在处理后3 h内迅速增强,7℃贮藏下MaCAMTA3基因表达呈现先下降后上升再下降的趋势,而经过热激处理后在7℃贮藏的香蕉果实,除7℃贮藏1、4 h外,其MaCAMTA3基因表达均高于对照。MaCaM和MaCAMTA3基因表达增强可能参与了热处理诱导香蕉果实产生的抗冷性。     

EGTA结合热处理对香蕉果实CBF冷应答 途径相关基因表达的影响

[目的]探讨EGTA[乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸]结合热处理对香蕉果实CBF冷应答途径相关基因表达的影响,为研究热处理提高香蕉果实抗冷性的机理提供理论参考.[方法]分别采用热处理(HWD)和EGTA结合热处理(EGTA+HWD)两种方法处理香蕉果实,将处理的香蕉果实置于20℃恒温箱中贮藏3.0 h,然后置于7℃恒温箱中冷藏120.0 h,期间定期采集香蕉果皮,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测MaDREB1D、MaDREB2C、MaDREB3和MaCOR413基因在20和7℃下不同取样时间点的表达情况.[结果]HWD处理的香蕉果实MaDREB1D、MaDREB2C、MaDREB3和MaCOR413基因在20℃贮藏0.5 h时表达量迅速升高,之后又迅速降低,7℃冷藏下这4个基因的表达量整体上呈升高趋势.与HWD处理相比,EGTA+HWD处理明显抑制MaDREB1D基因在20℃贮藏0.5 h时的表达,也降低了MaDREB1D基因在7℃冷藏过程中的表达量;EGTA+HWD处理的MaDREB2C、MaDREB3和Ma-COR413基因在20℃贮藏和7℃冷藏中的表达量一直维持在较低水平.[结论]EGTA能抑制香蕉果实CBF冷应答途径相关基因的表达,推测钙信号参与香蕉果实CBF冷应答途径.     

香蕉果实乙烯受体基因克隆及其表达特性

 【目的】分析香蕉果实成熟及贮藏冷害下乙烯受体基因的表达特性,探讨热处理（38℃,3 d）提高果实耐冷性与乙烯受体基因表达的关系。【方法】根据已报道的ETR基因的氨基酸保守序列设计引物,以香蕉果皮总RNA为模板,利用RT-PCR方法克隆香蕉的ETR cDNA,采用Northern杂交分析该基因的表达特征。【结果】香蕉果实在自然成熟进程中,两个基因在果皮和果肉中呈现不同的表达模式：果皮和果肉中Ma-ETR1的表达随果实成熟而逐渐减弱,而Ma-ERS3的表达仅在果实成熟后期略有增强;外源丙烯处理和38℃高温抑制果皮和果肉中Ma-ETR1的表达,却促进了Ma-ERS3的表达;低温促进果皮中Ma-ETR1和果肉中Ma-ERS3的表达,而38℃热处理3 d后则能抑制果皮中受低温诱导的Ma-ETR1表达的增强。【结论】外源丙烯和38℃高温正调控Ma-ERS3表达,负调控Ma-ETR1表达;38℃热处理3 d提高采后香蕉果实耐冷性与抑制低温诱导的果皮中Ma-ETR1表达的增强有关。     

活性氧在热处理诱导香蕉耐冷性中的作用

【目的】探讨活性氧在热处理诱导果实耐冷性中的作用。【方法】采用10 μmol•L-1的活性氧合成酶NADPH氧化酶的专一性抑制剂二苯基碘（diphenylene iodonium, DPI）预处理香蕉果实,然后于52℃热水处理3 min,之后置于7℃低温贮藏,测定冷害指数、叶绿素光化学效率Fv/Fm、过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子（ ）含量、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及其基因表达。【结果】与单独热水处理香蕉果实相比,热处理前预先用DPI处理的香蕉果实具有较高的冷害指数和较低的Fv/Fm值;在冷藏前3 d减少了由热处理导致的H2O2含量和 产生速率的快速积累;降低了CAT和APX的活性;抑制了MaCAT和MaAPX基因的表达。【结论】DPI预处理减少了香蕉果实由于热处理而导致的活性氧的迅速积累,相应地也减弱了热处理诱导的耐冷效果,表现为冷害症状加剧。推测热水处理诱导的早期活性氧爆发为香蕉果实的耐冷诱导所必需,其可能作为信号分子参与了此过程。     

黄瓜果实耐冷性与CsHSFs基因表达关系的研究

【目的】研究CsHSFs基因的表达特征与热处理和冷锻炼处理提高黄瓜果实耐冷性的关系.【方法】测定了低温(8℃)贮藏过程中热处理(低温贮藏前50℃热水处理1 min)、冷锻炼处理(15℃预贮2 d后再低温贮藏)和对照处理的黄瓜果实的相对电导率、可溶性固形物(TSS)含量、叶绿素含量和果实色泽等生理指标,并用qRT-PCR法检测CsHSFs基因的表达特征.【结果和结论】热处理和冷锻炼处理均可提高果实耐冷性,主要表现为热处理和冷锻炼处理均显著抑制了果实相对电导率的升高和叶绿素含量的降低,较好地保持了果实的色泽和商品性状,相比较而言,冷锻炼处理减轻果实冷害的效果比热处理明显,同时,热处理与冷锻炼处理都不影响果实TSS含量.并且,CsHSF7和CsHSF11基因表达水平与热处理和冷锻炼诱导的果实耐冷性密切相关,但其参与冷害的机制可能不同,体现为CsHSF7在酵母中具有转录激活活性,而CsHSF11在酵母中不具有转录激活活性.     

玉米热激蛋白70基因对温度胁迫的响应

利用RT-PCR技术从玉米自交系H21叶片中克隆获得一热激蛋白70(HSP70)基因的完整开放阅读框,全长1 737 bp,编码578个氨基酸,命名为ZmHSP70。编码的氨基酸与其他作物比对分析表明,ZmHSP70与高粱中一推测的蛋白(SbHSP70,XP_002465635)同源性最高,达95%,与水稻中一推测的蛋白(OsHSP70,EAY89062)同源性达87%。半定量RT-PCR的结果表明,该基因明显受42℃热激诱导表达,热激2 h其表达量达最大值;4℃冷胁迫也能诱导ZmHSP70表达量增加,冷胁迫4 h,其表达量达最大值。ZmHSP70是一个受温度诱导的热激蛋白。     

MaCaM在采后香蕉果实温度胁迫及后熟中的作用

【目的】研究香蕉CaM在温度胁迫及香蕉果实后熟过程中的表达模式,了解CaM在增强香蕉果实对温度胁迫的适应性作用,解释CaM参与调控香蕉果实褪绿转黄的机制。【方法】通过比对NCBI数据库中已有物种的CaM氨基酸序列,设计兼并引物。采用热硼酸法,从香蕉果皮中提取总RNA,通过RT-PCR与RACE方法扩增目的基因。利用DNAMAN软件和NCBI网站对CaM的氨基酸序列进行氨基酸比对和同源树分析。利用地高辛探针合成试剂盒（PCR DIG Probe Synthesis Kit）合成特异基因带有DIG标记的探针,使用Northern杂交法对MaCaM在采后香蕉果实温度胁迫及后熟中的表达规律进行分析。钙离子螯合剂EGTA及钙信号恢复处理采用香蕉果皮离体培养,采用真空渗透的方法对香蕉果皮进行试剂处理,利用色差计测定颜色h值。【结果】从香蕉果皮中克隆得到一个CaM,长648 bp,编码138个氨基酸,命名为MaCaM（登录号：HM061077）,序列分析表明,MaCaM包含4个EF-Hand钙离子结合区域,与MaCaM、OsCaM、ZmCaM、AtCaM3、TaCaM1-2等基因同源性极高。Northern杂交结果表明,热激（52℃,3 min）处理香蕉果实0.5 h后,MaCaM表达迅速增强;香蕉果实在冷害温度（7℃）下放置10 d,MaCaM在冷藏的第7-10 d表达逐渐增强,当采后香蕉果实先经热激处理再放入7℃下贮藏,MaCaM表达在第4天和第7天强于7℃处理;乙烯催熟处理诱导香蕉MaCaM表达逐渐增强;30 mmol·L^-1钙离子螯合剂EGTA处理在一定程度上抑制了香蕉果实的后熟,同时也抑制了MaCaM的表达。而在EGTA处理的同时,利用30 mmol·L^-1 CaCl₂进行钙信号恢复处理,能一定程度地恢复香蕉果实的正常后熟,也恢复了MaCaM的表达。【结论】MaCaM能增强香蕉果实对温度胁迫的适应性;MaCaM作为一种调控因子参与了香蕉果实后熟的褪绿转黄过程。     

ClO2结合1-MCP处理对香蕉采后贮藏品质的影响

【目的】探讨二氧化氯（ClO2）与1-甲基环丙烯（1-MCP）结合处理对香蕉贮藏品质的影响,为ClO2和1-MCP在香蕉贮运保鲜上的应用提供参考依据。【方法】以“威廉斯”香蕉果实为对象,用200 μg/kg ClO2溶液浸泡3 min后,再经1 μL/L 1-MCP处理12 h,然后分别进行室温贮藏［（25±0.5）℃］和冷藏［（13±0.5）℃］,观测贮藏过程中香蕉品质的变化。【结果】无论在室温贮藏还是冷藏条件下,ClO2结合1-MCP处理均可有效减缓香蕉褪青和转黄,降低香蕉硬度下降速率及可滴定酸、可溶性总糖和还原糖的上升速率。【结论】ClO2结合1-MCP处理可以显著延缓香蕉后熟,保持良好的贮运品质,是香蕉贮运过程中预防香蕉转黄,延缓后熟的有效措施。     

香蕉果实MaNPC1基因原核表达及多克隆抗体制备

【目的】对香蕉果实非特异性磷脂酶C基因（MaNPC1）开放阅读框（ORF）进行原核表达,并制备其多克隆抗体,为深入探究MaNPC1在香蕉果实抵御炭疽病中的作用机制提供理论依据。【方法】克隆MaNPC1基因ORF序列,对其进行生物信息学分析及抗原性预测,并通过双酶切法构建其原核表达载体,利用热激法转入大肠杆菌Rosetta 2（DE3）感受态细胞中进行诱导表达,重组蛋白经Ni-NTA树脂层析柱纯化后免疫新西兰兔,以制备多克隆抗体。同时,运用Western blotting和实时荧光定量PCR分别检测香蕉果实贮藏过程中在炭疽病侵染胁迫下MaNPC1蛋白表达水平及MaNPC1基因相对表达量。【结果】重组质粒pGEX-6p-3-MaNPC1经双酶切后得到1650 bp的特异性条带,说明原核表达载体构建成功,将其转入大肠杆菌Rosetta 2（DE3）感受态细胞后成功表达。MaNPC1蛋白分子式为C₂₇₄₇H₄₂₄₉N₇₆₉O₇₉₃S₁₀,分子量为61.06 k D,理论等电点（pI）为8.96;丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和丝氨酸含量较高,分别占氨基酸总数的8.7%、8.2%、7.8%和7.7%;不稳定指数为47.14,表明其为不稳定蛋白;蛋白抗原区段丰富且亲水性氨基酸数目明显高于疏水性氨基酸,有利于后续抗体的制备。制备的多克隆抗体效价较高,为1∶2048000。Western blotting检测发现,香蕉果实贮藏过程中MaNPC1蛋白表达水平呈上升—下降—上升的变化趋势;炭疽病侵染组MaNPC1蛋白除贮藏15 d时的表达水平比对照组低外,其他贮藏时间均略高于对照组。实时荧光定量PCR检测结果表明,MaNPC1基因相对表达量在香蕉果实贮藏过程中呈逐渐上升趋势;贮藏3~15 d,炭疽病侵染组MaNPC1基因相对表达量均显著高于对照组（P<0.05）。【结论】炭疽病侵染能提高MaNPC1蛋白表达水平,故推测MaNPC1蛋白参与香蕉果实抵抗炭疽病侵染。     

热处理对“皖翠”猕猴桃贮藏生理及品质的影响

[目的]探讨热处理对＂皖翠＂猕猴桃贮藏生理、品质的影响,为猕猴桃热处理贮藏技术的应用提供理论依据。[方法]以＂皖翠＂猕猴桃果实为试材,采用不同温度和时间热水处理果实,置于0-1℃冷库低温贮藏,定期检测呼吸生理、品质指标的变化。[结果]经热处理的猕猴桃果实含糖量整体低于对照组;54℃热处理可明显抑制猕猴桃果实的呼吸速率;38℃热水处理8 min,可保持较高的猕猴桃果实硬度;38℃热处理猕猴桃果实可滴定酸含量高于对照,果实Vc含量损失相对较少。[结论]热处理温度与时间的不同组合都会对＂皖翠＂的贮藏品质产生不同的影响,较低温度的热处理对＂皖翠＂猕猴桃的低温贮藏较为有利。     

采后黄瓜在冷驯化处理过程中的转录组变化

采后黄瓜是冷敏性果菜类蔬菜,在低温贮藏时易发生冷害。前期研究结果表明,冷驯化处理通过诱导采后黄瓜耐冷性,减少冷害发生。为探究冷驯化处理诱导的转录组学变化,以采后黄瓜为试材,分析冷驯化处理期间的转录组变化。与贮藏前（0 h）相比,在冷驯化处理12 h和72 h时,分别鉴定到1 870和3 550个差异表达基因。基因表达验证结果表明,RT-qPCR和转录组结果高度一致,证明转录组测序数据的准确性和可靠性。GO富集分析结果显示,冷驯化处理诱导的差异表达基因主要富集在氧化还原过程、细胞膜组分和转录因子活性3个GO途径中,表明冷驯化处理通过调节细胞膜组分、细胞内氧化还原状态,增强冷藏黄瓜耐冷性。进一步分析发现,104个转录因子基因响应冷驯化低温,差异表达的转录因子主要是ERF、bZIP、WRKY和HSF家族,表明转录因子介导的转录调控在冷驯化诱导的耐冷性中发挥重要作用。研究结果为采后黄瓜诱导耐冷性提供了新见解,有助于加深对冷驯化诱导耐冷性分子机理的认识,为耐冷黄瓜培育提供了重要基因资源。     

我国香蕉储藏的研究进展

简述了近几年我国在香蕉储藏方面的研究成果,在香蕉种植、采收和储藏等各个环节中能够延长香蕉贮藏期和货架期的各种新的保鲜方法有均衡施肥、套袋种植、防腐处理、辐照处理、新的包装材料、新的乙烯吸收剂等,最后提出了今后我国香蕉储藏研究的发展方向。     

Melatonin treatment alleviates chilling injury in mango fruit 'Keitt' by modulating proline metabolism under chilling stress

Mangoes often suffer from low temperature-induced chilling injury (CI) during postharvest cold storage.  Therefore, advanced techniques are crucial and in high demand to solve the chilling stress of mango fruit for a higher value.  This study addresses chilling stress modulation by investigating the effects of melatonin treatment on CI, proline metabolism, and related gene expressions of ‘Keitt’ mango during cold storage after dipped in 0 (control), 0.1 (MT1), and 0.2 mmol L^–1 (MT2) melatonin solution for 30 min.  The results revealed that melatonin treatment in MT1 significantly reduced CI development and increased proline content in mango fruit during cold storage compared to the control.  These changes were along with increases in the activity of critical enzymes as well as the expression of encoding genes involved in proline biosynthesis, such as pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS), pyrroline-5-carboxylate reductase (P5CR), ornithine D-aminotransferase (OAT), P5CS2, P5CR2, and OAT3.  Additionally, proline dehydrogenase (PDH) activity and the expression of the PDH3 gene associated with proline dehydrogenation were lower in MT1-treated mangoes than the controlled group.  Thus, melatonin treatment has regulated proline metabolism resulting in the accumulation of proline, subsequently contributing to enhancing the chilling tolerance of ‘Keitt’ mango fruit.     

热空气处理对香蕉果实品质指标的影响

研究了热空气处理对“大叶青”香蕉贮藏期果实品质的影响。结果表明,４５℃、１２ｍｉｎ的贮前热空气处理能使果实淀粉含量、Ｖｃ含量和果实硬度的降低趋缓,使果实固形物／酸比、可溶性糖含量的升高趋缓,但对各项指标的峰值影响不大,且其主要食用品质不会发生变化。