掌握果实采后生理变化 提高贮藏保鲜效果(2)
时间:2013-08-21 14:05 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:论文部落 点击次数:
关于乙烯调控果实成熟衰老的作用机理,目前仍是研究的热点。不过有学者指出:乙烯通过影响膜磷脂而改变了膜透性,使酶与底物的分区定位被打破,导致呼吸作用加强;乙烯能增加或控制细胞分泌或释放酶的速度,如能够增强IAA氧化酶,保护酶和纤维素酶的活性;乙烯能促进果实成熟前蛋白质和RNA的合成,并加速分解果实的衰老组织。影响乙烯合成的因素很多,如果实的成熟度、贮藏温度、贮藏气体条件等。一般来说,机械伤和病虫害会刺激乙烯的产生;适当的低温可以抑制果实乙烯的生成;适当地降低O2浓度,提高CO2浓度也会抑制果实乙烯的释放;另外,一些化学物质,如1-MCP、AVG、AOA、Ag+等会抑制果实乙烯的生成。
2.3活性氧代谢生理 在植物组织中,活性氧类型主要包括超氧阴离子、过氧化氢、羟自由基和单线态氧。由于单线态氧主要存在于叶绿体内,所以在果实后熟研究中,一般只研究超氧阴离子、过氧化氢、羟自由基。果实中的氧自由基产生于呼吸作用中,线粒体呼吸链的电子漏是植物体内产生氧自由基的重要来源。活性氧伤害植物的机理之一是它能够启动膜脂过氧化或膜脂脱酯作用,从而破坏膜结构。膜脂过氧化就是自由基对类脂中不饱和脂肪酸攻击引发的一系列自由基反应。果实在成熟衰老过程中,不断产生活性氧,破坏膜结构和功能的完整性,从而引发膜脂过氧化。丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的主要产物之一,人们常以MDA含量作为判断膜脂过氧化的标志,其含量的大小与膜脂过氧化程度呈正相关。
许多研究表明,膜脂过氧化是引起果实衰老的一个重要原因。不同成熟度赞皇大枣贮藏期间MDA含量与内源清除酶活性变化情况证明,枣果实后熟衰老与膜脂过氧化的加剧有关。“新红星”苹果在后熟衰老过程中,果实MDA含量升高,导致膜透性增高,加速了果实的衰老。另外, MDA还可与蛋白质上的氨基酸或核酸形成Shiff碱,这种通过化学和代谢活动的结构变化有自由基的作用。Lurie等认为,果实后熟的根本原因在于活性氧代谢加强,对细胞产生毒害作用,导致细胞膜结构的破坏,促进果实软化和腐烂。总之,凡是能够协调与活性氧代谢相关酶的作用和减少果实活性氧产生的处理,都可以延缓果实衰老,提高果实的贮藏品质。
正常条件下,果实内的自由基和自由基清除系统处于平衡状态,果实正常生长;当果实遭到逆境胁迫或衰老时,二者的平衡失调,导致自由基清除系统清除自由基的能力下降,引起果实衰老。植物体内的自由基清除系统包括2类:一类是非酶系统,主要有细胞色素、谷胱甘肽、甘露糖醇、抗坏血酸、维生素E和类胡萝卜素等;另一类是保护酶系统,包括SOD、POD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等。
SOD是存在于植物细胞中最为重要的清除自由基的酶类之一。它能催化超氧阴离子自由基发生歧化反应,所产生的H2O2被CAT分解成H2O和O2,从而解除氧自由基对细胞的毒害作用。研究表明,大多数果实采后SOD随着果实的成熟活性不断增强,而后随着果实的不断衰老活性又逐渐下降。POD和CAT也是果实内清除H2O2的主要保护酶。POD具有多种生理作用,在H2O2存在的条件下可催化多种底物,如还原型谷胱甘肽、抗坏血酸、酚类、芳香胺等的氧化,从而减少内源活性氧自由基清除剂的含量,促进与果实褐变有关的反应。总之,只有SOD、CAT和POD这三种保护酶协调一致,才能使果实内的活性氧自由基维持在较低的水平,减少自由基对果实的毒害,延缓果实的衰老,从而延长果实的贮藏寿命。
3.展望
随着科学研究的不断深入,继续加强果实采后品质和生理的理论基础研究,以期探明果实采后品质变化规律、成熟衰老的生理机制以及与软化衰老相关的关键因子。一方面,为果实贮藏保鲜技术的开发应用提供理论依据,多途径开展贮藏保鲜应用试验,例如变温处理、贮前热处理、涂膜保鲜、气调贮藏、辐射处理、电离处理和生物技术保鲜等,有效延长果实贮藏期,以达到调节淡旺季、繁荣果品市场、实现果实采后增值的目的。另一方面,在此基础上进行分子生物学研究,如可通过对基因表达的调控,从内部控制果实的后熟衰老;利用反义RNA技术来抑制与成熟相关的基因;进行基因改良,从果实中分离出与成熟衰老相关的特异启动子,利用基因工程方法,使其在贮藏保鲜期间抑制与成熟相关的基因的表达或利用生物技术培育耐贮的新品种等,以达到推迟果实成熟衰老和贮藏保鲜的目的。
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