大蒜在加工过程中常常出现绿变,严重影响了产品品质。低温贮藏一段时间的大蒜能够绿变,常温贮藏的大蒜不能绿变。研究表明低温能够诱导大蒜绿变前体S-1-丙烯基-L-半胱氨酸亚砜(1-PeCSO)的形成,然而低温调控大蒜绿变的机制尚不明确。本文在现有研究基础上分析了不同贮藏温度条件下大蒜转录水平及蛋白水平上的差异,分析并验证调控大蒜绿变的关键通路,具体取得的进展如下:1、对不同温度贮藏的大蒜进行表观分析以及转录组测序和蛋白组分析。结果表明,常温贮藏的大蒜不能绿变,低温贮藏的大蒜极易绿变。由不同温度处理的大蒜制成的蒜泥在表观上具有显著差异。不同温度处理的大蒜基因和蛋白表达上也存在显著差异。低温相比于常温处理的大蒜有7308个基因下调,上调基因为7073个,蛋白有468个下调,上调蛋白为393个。2、基于上述差异表达基因和蛋白进行KEGG功能富集,筛选关键的代谢途径。其中涉及到提供能量的代谢通路有糖酵解途径、三羧酸循环以及磷酸戊糖途径;涉及到大蒜绿变前体1-PeCSO形成的谷胱甘肽代谢通路;涉及到中间体吡咯基氨基酸形成的氨基酸代谢通路中有丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,半胱氨酸和蛋氨酸代谢,苯丙氨酸代谢,色氨酸代谢;以及涉及到植物激素调节的植物激素信号传导途径。结果发现低温贮藏可以较好的维持能量水平,为大蒜绿变提供充足的能量;在谷胱甘肽代谢途径中低温贮藏的大蒜为大蒜绿变提供充足的大蒜绿变前体1-PeCSO。关于氨基酸代谢途径中,低温贮藏的大蒜提供充足氨基酸,促使中间体吡咯基氨基酸形成。激素代谢途径中,低温贮藏的大蒜中脱落酸含量降低,加速大蒜打破休眠期,促使大蒜绿变(只有打破休眠期的大蒜才能绿变)。3、对上述代谢通路进行验证。低温贮藏的大蒜含有较多的ATP(3.51μmol/g),为大蒜绿变提供充足的能量基础。谷胱甘肽代谢中关键因子的q-PCR和RNA-seq测序结果的相关性R~2为0.7182,两者具有显著正相关性。关键酶除了谷胱甘肽硫转移酶活性均增强,生成了更多的绿变前体物质,促使大蒜绿变。大蒜在低温贮藏的过程中可以含有较多的氨基酸(4.29 g/100 g),为大蒜绿变提供良好的氨基酸物质基础。