熏硫及脱硫处理对龙眼贮藏生理的影响及转录组研究

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本研究以龙眼为材料,研究脱硫处理对熏硫龙眼的脱硫效果及贮藏生理的影响,利用转录组技术分析龙眼褐变前后及熏硫前后龙眼基因的表达的变化,并克隆了脂氧合酶cDNA全长及探讨LOX与龙眼果皮褐变的关系。主要结果如下:1.经熏硫处理的龙眼果实,果皮和果肉中的亚硫酸盐含量随着贮藏时间的延长而下降,果皮中的亚硫酸盐含量远远高于果肉。不同脱硫材料对熏硫龙眼脱硫效果差异显著,其中,效果最好的为京百灵脱硫剂,其次为二氧化氯。2.SO2处理显著改善龙眼果皮外观色泽,延缓果实内果皮褐变和延长果实贮藏期。3%脱硫剂处理后,果实贮藏效果有所下降,外果皮色度值有所降低,内果皮褐变指数升高,降低了SO2处理的保鲜效果。降低脱硫剂使用浓度和处理时间可有效降低了果实亚硫酸盐含量并维持熏硫效果。3.对照果实的SO活性和SO基因表达量维持于稳定水平,熏硫处理后,SO活性和SO基因表达量有所提升,从而提高了果实对亚硫酸盐的清除能力。再经脱硫处理后,SO活性和SO基因表达量与熏硫处理差异不大。4.转录组获得8.98 Gb数据,组装获得45594条基因,共有33552条(73.6%)基因得到有效注释。5.运用RPKM筛选差异基因及对比样本间转录水平的变化,推测熏硫处理对龙眼果实的保鲜效果可能是通过抑制褐变过程中的相关上调基因的表达实现的,并且SO2的作用效果是持久的,在进一步的贮藏过程中,进一步抑制相关基因的表达。GO功能注释表明,龙眼果皮褐变很有可能是参与细胞组成的相关基因在催化活性基因的催化作用下,参与代谢反应,参与龙眼果皮的褐变。6.通过KEGG分析了脂氧合酶代谢途径中相关基因变化及硫代谢途径中相关基因的变化,丰富了对龙眼脱硫的认识和龙眼果皮褐变的调控理论。7.以龙眼总RNA为模板,使用qPCR结果RACE的方法获得龙眼脂氧合酶基因cDNA全长序列,命名为DlLOX。序列比对发现该基因属于9-LOX,N端信号肽比对发现属于Ⅰ类,系统进化树分析结果表明龙眼脂氧合酶与荔枝进化距离最近。8.DlLOX表达模式研究发现,在龙眼采后贮藏过程中,DlLOX表达量先升后降,并且DlLOX表达量的上升在龙眼果实褐变发生之前,LOX活性也维持于一定的水平,推测龙眼果皮褐变、LOX活性及DlLOX表达量有着紧密联系。但是在熏硫处理龙眼中,LOX参与膜变化远远小于硫处理对细胞膜的破坏。因此推测LOX参与龙眼果皮褐变进程,但不是龙眼果皮褐变的决定性因素。
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