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茭白是中国传统特色水生蔬菜,营养价值丰富,富含人类所必需的微量元素和必需氨基酸,且具有一定的药用价值。但茭白主要集中在高温季节采收,易出现失水萎蔫、茭壳变黄、组织发糠空心等衰老现象,货架仅能维持2～3d。因此研究采后茭白衰老机理具有重要意义。本实验以6月下旬安徽大别山茭白为材料,研究了 1-MCP和乙烯利处理对茭白采后常温(25℃)贮藏期间衰老相关呼吸代谢及细胞超微结构的影响。应用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)标记结合二维液相色谱-串联质谱(2D-LC-MS/MS)技术研究了1-MCP和乙烯利处理对茭白采后贮藏期间线粒体蛋白质表达谱的影响。提取的茭白线粒体蛋白质样品经还原烷基化及FASP酶解、iTRAQ试剂标记、强阳离子交换(SCX)色谱分离及反向色谱-TripleTOF分析,获得的串联质谱数据通过Protein Pilot Software v.5.0检索水稻数据库进行蛋白质鉴定,通过蛋白质相对定量比较筛选差异表达蛋白,再对差异表达蛋白进行GO(Gene Ontology)、KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)和PPI(Protein-protein interaction)分析,探索茭白采后衰老的分子机制,主要研究结果如下:1.1-MCP处理显著抑制了茭白贮藏期间色差L、a*值、b*值和失重率的上升;呼吸强度和还原糖含量显著低于对照;S0D活性在贮藏第1 d高于对照,其余贮藏时间低于对照,SDH和P0D活性在整个贮藏期间低于对照而CC0活性高于对照,从而维持低的相对电导率和MDA含量;贮藏6 d后细胞结构完整。乙烯利处理主要在贮藏前3d提高了茭白色差L值、SDH、CC0活性及呼吸强度,加速还原糖含量下降,对活性氧相关代谢与1-MCP处理效果相反,进而加速细胞降解,但对a*值、b*值和失重率上升有抑制作用。以上结果表明,1-MCP处理显著抑制茭白采后呼吸代谢和活性氧产生,从而有效地保持能量代谢平衡和细胞结构的完整性,最终延缓茭白采后衰老。2.共鉴定到Peptide≥ 2的可信蛋白数目1908个,与贮藏第0 d相比,对照、1-MCP和乙烯利处理茭白贮藏3 d和6 d后,共有315个蛋白具有2倍以上显著差异(P<0.05)。基因本体(G0)分子功能分析显示这些差异蛋白主要参与单有机物生物合成、细胞氨基酸生物合成、α-氨基酸生物合成、单有机物生物代谢、小分子代谢等合成代谢过程;贮藏6d时含氧酸代谢过程和有机酸代谢过程减弱,含碱基小分子代谢过程和羧酸代谢过程显著增强。1-MCP处理后贮藏6 d核苷酸代谢、磷酸核苷酸代谢、含碱基小分子代谢、磷酸核糖代谢、核糖核苷酸代谢等代谢显著增强,且有机化合物代谢过程已跃居第2位。KEGG Pathway分析显示茭白采后贮藏3 d时次生代谢产物生物合成、氨基酸生物合成、抗菌物质生物合成、碳代谢、2-酮酸代谢等合成代谢显著增强,贮藏6 d时碳固定、α-亚麻酸代谢和二羧酸代谢途径减弱,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、缬氨酸等和磷酸戊糖途径显著增强。1-MCP处理贮藏3 d后三羧酸循环和氨基酸代谢途径增强,贮藏6 d后磷酸戊糖途径、C5支链酸代谢和氨基酸代谢途径显著增强。茭白采后衰老与呼吸代谢和伴随的物质、能量代谢和活性氧代谢、细胞程序性死亡和细胞结构降解密切相关。糖类、蛋白质、氨基酸、脂肪、核酸等物质代谢加速,能量物质快速消耗损失;呼吸代谢途径改变,呼吸电子传递链减弱,氧化磷酸化受阻,能量亏损;活性氧胁迫增强,启动细胞程序性死亡和钙信号途径相关蛋白表达;次生代谢产物合成增多,木质素合成加速。