顏色是消費(fèi)者對(duì)果蔬接受度的重要質(zhì)量屬性,番茄顏色的變化是番茄成熟衰老進(jìn)程的一個(gè)重要標(biāo)志。本文以番茄為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,使用番茄內(nèi)源氣體物質(zhì)反式-2-己烯醛(（E）-2-己烯醛)和氫分子（H2）對(duì)采后番茄果實(shí)進(jìn)行外源處理,通過(guò)生理生化測(cè)定,電鏡觀察及轉(zhuǎn)錄組學(xué)等方法,研究了這兩種氣體物質(zhì)對(duì)番茄采后轉(zhuǎn)色的調(diào)控機(jī)制,以期為番茄采后轉(zhuǎn)色調(diào)節(jié)提供理論支持。主要研究結(jié)果如下:1.（E）-2-己烯醛（E2H）處理抑制了番茄采后成熟期間顏色的轉(zhuǎn)變,且抑制程度呈濃度依賴性,通過(guò)分析E2H和乙烯（ET）先后和聯(lián)合的處理結(jié)果,推測(cè)E2H作用于ET下游。通過(guò)透射電鏡（TEM）觀察到E2H處理使質(zhì)體小球（pg）數(shù)量少于對(duì)照組。色素測(cè)定結(jié)果也與轉(zhuǎn)色被抑制相對(duì)應(yīng)?？扇苄怨绦挝铮⊿SC）和可滴定酸（TA）受E2H處理影響不大。在貯藏中期（6-36 h）,抗壞血酸和丙二醛（MDA）含量被上調(diào)。氣相離子遷移譜（GC-IMS）測(cè)定結(jié)果表明,E2H處理后的揮發(fā)性物質(zhì)模式與對(duì)照組接近。與類(lèi)胡蘿卜素合成相關(guān)的兩個(gè)基因（OR和OR-l）在貯藏前期被下調(diào),E2H合成途徑中兩個(gè)關(guān)鍵（LOX和HPL）基因在貯藏期間分別被上調(diào)和下調(diào)。因此本研究提出以下調(diào)節(jié)關(guān)系:ET→類(lèi)胡蘿卜素的生物合成→E2H信號(hào)傳導(dǎo)→內(nèi)膜結(jié)構(gòu)（IMS）轉(zhuǎn)化→增加類(lèi)胡蘿卜素的積累。當(dāng)類(lèi)胡蘿卜素尚未充分合成積累時(shí),果實(shí)可通過(guò)E2H處理啟動(dòng)IMS的轉(zhuǎn)換,使pg數(shù)量不充分,番茄的轉(zhuǎn)色被抑制。2.對(duì)E2H處理的番茄進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,將差異基因進(jìn)行GO富集以及GO和KEGG注釋,得到了不同差異基因注釋通路。對(duì)差異基因較多的3個(gè)通路:α-亞麻酸代謝途徑,乙烯生物合成途徑和類(lèi)胡蘿卜素生物合成途徑中關(guān)鍵基因（AOS、ACO1、ACS2、ACS4、PSY1、PDS和LCY-β）,進(jìn)行了qRT-PCR分析,分析結(jié)果與測(cè)序結(jié)果一致,說(shuō)明轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的準(zhǔn)確性。從轉(zhuǎn)錄組學(xué)的結(jié)果可以得知:E2H處理對(duì)乙烯生物合成途徑?jīng)]有顯著影響,E2H加速了α-亞麻酸的分解并且降低了類(lèi)蘿卜素生物合成途徑中關(guān)鍵基因的表達(dá),與我們提出的E2H加速質(zhì)體轉(zhuǎn)化的假設(shè)相符。3.氫分子（載體為富氫水,HRW）處理抑制了櫻桃番茄采后成熟期間的轉(zhuǎn)色,且高濃度抑制效果更顯著。對(duì)HRW處理過(guò)的番茄進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)測(cè)序,差異基因主要以上調(diào)模式為主。對(duì)差異基因較多的通路進(jìn)行表達(dá)量聚類(lèi)熱圖分析,可知HRW處理降低了葉綠素代謝途徑以及類(lèi)胡蘿卜素生物合成途徑相關(guān)基因的表達(dá),使櫻桃番茄成熟過(guò)程中轉(zhuǎn)色被抑制。同時(shí)增強(qiáng)了與抗氧化活性有關(guān)的途徑,其中黃酮類(lèi)化合物生物合成途徑和過(guò)氧化物酶體合成途徑增強(qiáng)較為明顯,黃酮類(lèi)化合物和過(guò)氧化物酶體增強(qiáng)了果實(shí)抗氧化能力,并更好地維持了氧化還原動(dòng)態(tài)平衡,從而保持了果實(shí)品質(zhì),延緩衰老,抑制了果實(shí)成熟過(guò)程中的轉(zhuǎn)色。
綜上所述,兩種氣體物質(zhì)都可以抑制番茄采后成熟期間的轉(zhuǎn)色,但調(diào)控機(jī)制不相同。E2H處理在類(lèi)胡蘿卜素沒(méi)有積累完全情況下加速了IMS的轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致質(zhì)體小球數(shù)量以及類(lèi)胡蘿卜素含量減少,番茄轉(zhuǎn)色被抑制;HRW處理增強(qiáng)了番茄抗氧化性,抑制了葉綠素代謝和類(lèi)胡蘿卜素合成,延緩了果實(shí)成熟,抑制了番茄轉(zhuǎn)色。
