真空包装结合低温贮藏对鲜切芋头的保鲜效果

鲜切芋头即使贮藏在低温条件下,切面也会出现变黄变褐的症状,导致商品性降低。为明确真空包装结合低温贮藏对鲜切芋头的保鲜效果,研究了低温贮藏条件下真空包装处理对鲜切芋头褐变和微生物总数的影响。结果表明:在低温贮藏条件下真空包装(VP)处理抑制了切面L的下降,抑制a、b、色差(△E)和褐变指数(BI)的增加,表明VP处理能显著抑制鲜切芋头褐变。VP处理有效控制微生物的生长和繁殖,在12 d时细菌总数降低了94.31%,酵母总数降低了65.02%,表明VP结合低温贮藏对鲜切芋头具有很好的保鲜效果。VP处理降低了鲜切芋头PAL和PPO活性,降低了总酚、总黄酮和总可溶性醌含量,表明VP通过减少酚类物质的合成和氧化抑制鲜切芋头褐变。VP处理抑制CAT活性的下降,提高贮藏前期的POD活性,降低LOX活性、H2O2和MDA含量,表明VP处理通过保持鲜切芋头的抗氧化活性,延缓低温贮藏期间的品质劣变。本研究证实真空包装结合低温贮藏是一种保鲜效果好、简单易用的物理保鲜技术,为真空包装在鲜切芋头保鲜中的应用奠定了基础。

采后黄瓜响应低温胁迫的转录组学分析

采后黄瓜对低温敏感,在低温贮藏期间很容易发生冷害,会造成较大的采后损失。本研究采用转录组测序结合生物信息学分析的方法,分析了采后黄瓜在短时冷害温度处理后的转录组变化。结果显示,采后黄瓜在5℃贮藏期间,冷害指数和相对电导率逐渐增加,叶绿素荧光逐渐降低,表明采后黄瓜在5℃贮藏期间产生了明显的冷害。与处理前相比(0 h),处理12 h导致1500个基因差异表达,其中706个基因表达上调,794个基因表达下调。与0 h相比,处理72 h导致7799个基因差异表达,其中3995个基因表达上调,3804个基因表达下调。KEGG富集结果显示,低温处理导致的差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙氨酸代谢、植物与病原菌互作和苯丙烷素合成途径中。GO富集分析的结果显示,在生物过程分类下,差异表达基因主要参与以DNA为模板的转录调控、蛋白磷酸化和跨膜转运等过程;在细胞组份分类下,差异表达基因主要富集在细胞膜组份和细胞核;在分子功能分类下,差异表达基因主要与ATP结合、蛋白苏氨酸/丝氨酸激酶活性、DNA结合和转录因子活性等功能有关。在低温处理12 h时,与激素信号有关的基因显著表达。但在低温处理72 h时,与植物-病原菌互作以及苯丙烷素合成有关的基因被显著诱导,表明植物激素参与了早期的低温信号传递,诱导病程相关基因表达以及苯丙烷素合成可能是采后黄瓜提高耐冷性,应对低温胁迫的重要机制。本研究结果为采后黄瓜适应低温胁迫,并对低温胁迫作出抗性的分子机理提供了新见解,也为耐冷黄瓜新品种培育提供了重要基因资源。

黄瓜GR-RBP3启动子克隆及低温对其活性的诱导

低温诱导的富甘氨酸RNA结合蛋白GR-RBP3表达与采后黄瓜(Cucumis sativus)耐冷性密切相关。低温处理明显上调采后黄瓜的CsGR-RBP3表达,表明该基因是一个低温诱导型基因。为探究低温处理对CsGR-RBP3表达和启动子活性的诱导作用,本研究以黄瓜基因组DNA为模板,克隆了CsGR-RBP3开放阅读框上游1541 bp的启动子序列。生物信息学分析发现,克隆的启动子序列中含有真核生物典型的核心启动子元件TATA-box和CAAT-box,表明成功克隆了CsGR-RBP3启动子;含有低温响应元件LTR,推测低温可能通过影响CsGR-RBP3启动子活性激活CsGR-RBP3表达。启动子活性分析表明,CsGR-RBP3启动子能增强LUC活性,且能驱动GUS基因表达,表明该启动子具有启动基因转录的活性。在烟草和拟南芥中的转基因试验结果显示,低温处理明显提高了GUS活性和编码基因的表达,表明低温处理能增强CsGR-RBP3启动子活性。综之,低温通过诱导启动子活性进一步增强CsGR-RBP3的转录。

黄瓜CsRAX2的克隆与表达分析及原核表达蛋白诱导

作为最大的转录因子家族,MYB转录因子广泛参与植物的生长发育以及对胁迫的响应与耐受。CsRAX2是黄瓜MYB转录因子家族成员之一,本研究通过同源克隆法克隆了CsRAX2全长,分析了该转录因子基因的生物信息和表达特征,在原核表达系统中诱导并纯化该蛋白。结果表明,CsRAX2全长939 bp,编码321个氨基酸,定位在3号染色体。CsRAX2蛋白定位在细胞核,与其他物种MYB的进化关系很近,是一个典型的R2R3-MYB转录因子。CsRAX2表达具有组织特异性,且低温处理显著诱导采后黄瓜CsRAX2表达,表明其可能在采后黄瓜低温反应调控中发挥作用。启动子元件分析显示,该基因启动子中含有多个环境和激素响应元件,表明非生物胁迫可能通过激素信号调控CsRAX2表达。原核表达研究表明,培养温度影响原核表达蛋白的诱导效果,降低细菌培养温度能提高上清液中融合表达蛋白产量。本研究结果为进一步研究黄瓜CsRAX2基因的生物学功能及黄瓜耐冷性机理提供了帮助。