电子鼻在果蔬贮藏保鲜中应用的研究进展

果蔬采后变化是一个复杂的生物学过程,涉及成熟、衰老和死亡等多个阶段,导致果蔬内部物质发生一系列生理、生化和微生物变化,从而影响果蔬的品质和风味。气味是果蔬品质和风味的重要指标之一,与果蔬品种、成熟度、新鲜度和采后病害等因素具有密切关系。传统的气味分析方法主要包括仪器分析(如气相色谱-质谱联用)和感官分析,但这些方法存在局限性,如气相色谱-质谱联用不能全面反映样品的整体风味,且样品前处理复杂、检测耗时长、技术成本高等;而感官分析受主观因素影响较大。电子鼻作为一种模拟生物嗅觉系统的仪器,能够快速、客观和准确地检测和识别气味信号,逐渐成为果蔬贮藏保鲜领域的研究热点。综述电子鼻在果蔬品种与产地鉴定、成熟度判断、新鲜度检测、采后病害监测、果蔬农药残留和品质评价等方面的应用进展,并分析电子鼻在实际应用中面临的挑战和问题,展望果蔬采后精准化检测的未来发展趋势,以及提出了电子鼻向专一化、智能化、实用化方向改进的可能途径,为实现果蔬品质精准化检测提供参考和技术支持。

香蕉miR164-NAC调控模块的鉴定与分析

【目的】了解香蕉MIR164和NAC基因家族以及miR164-NAC调控模块在香蕉后熟和低温胁迫应答过程中扮演的角色,为其在香蕉品种改良和分子育种方面的研究提供理论基础。【方法】以‘巴西蕉’为试材,通过高通量测序结合生物信息学分析,利用miRBase、NCBI数据库以及Clustal、TBtools、MCScanX、iTOL等软件对香蕉miR164和NAC家族成员的染色体定位、结构、理化性质及系统发育关系等进行分析。通过降解组测序验证并结合转录组数据,明确了香蕉中多个miR164-NAC调控模块。分别设置后熟和低温实验,利用小分子RNA杂交和qRT-PCR分析miR164-NAC调控模块在香蕉后熟和冷害两种过程中的表达模式。【结果】在香蕉中共鉴定出6个miR164家族成员,其中4个位于编码基因内部、2个位于基因间区。系统进化分析发现,测序丰度较高的多条香蕉MIR164s基因前体均与番木瓜聚为一类,暗示香蕉MIR164基因家族的起源与双子叶植物更为接近。香蕉基因组共编码222个NACs成员,不均匀分布在所有11条染色体上。在香蕉NACs中共鉴定出134对同源基因,包括4对串联重复基因和130对区段复制重复基因,表明香蕉NACs基因进化的主要动力来源于区段复制事件。针对香蕉、拟南芥和水稻NACs蛋白比较系统发育的分析,将该家族划分为23个亚群,结合转录组数据证实香蕉NACs基因存在广泛的冗余性和表达特异性。理化分析结果表明,几乎所有香蕉NACs蛋白均为亲水性,且仅有不到15%属于稳定蛋白。验证了香蕉中miR164-NAC176/165调控模块,香蕉miR164的积累受乙烯诱导且随果实后熟逐渐增强,而该调控模块中受miR164负调控的MaNAC176/165基因在果实后熟过程中的表达量逐渐降低。冷害条件下,香蕉miR164同样被明显诱导,导致其靶向的MaNAC176和MaNAC165也出现不同程度的下调表达。【结论】MaNAC176和MaNAC165很可能是香蕉后熟的转录抑制子,而miR164通过负调控MaNAC176/165促进香蕉后熟。同时,这一模块也很可能是香蕉发生冷害的一个关键调控通路。确定了香蕉后熟和冷害响应的关键miR164-NAC候选模块,可为后续的克隆及功能分析奠定基础。

粉蕉后熟过程中香气品质变化及其关键基因表达特性

为深入了解粉蕉(Musa ABB Pisang Awak)采后品质变化特征,本实验研究了粉蕉(‘广粉一号’)采后常温(25℃)贮藏过程中果实生理品质、不同成熟阶段果实香气物质变化及香气合成相关基因的表达特性。结果表明:粉蕉果实在采后2 d内硬度急剧下降,果实可溶性固形物质量分数以及可溶性糖含量都显著增加;果实在第6天完熟,第8天已经过熟,此阶段硬度降到很低,同时可溶性糖、总香气物质含量达到最高值,而可溶性固形物质量分数、氨基酸含量在第6天最高。未成熟粉蕉果实的挥发性物质种类及其含量较少,主要以C6~C9的醛类和醇类为主,而酯类极其微量;当果实完熟时挥发性物质含量明显增加,酯类含量明显上升,包括异丁酸异戊酯、乙酸己酯、乙酸异戊酯等,形成粉蕉特有的香气特征。对果实香气合成相关关键基因表达分析发现,脂氧合酶、醇酰基转移酶、醇脱氢酶、支链氨基酸转移酶和氢过氧化物裂解酶基因的表达随着果实成熟软化而增强,果实完熟后又迅速下降;丙酮酸脱羧酶基因的表达量在贮藏前期和后期较高,而在果实成熟的中期表达量很低,与果实在未熟期与过熟期醛类与醇类含量密切相关。本实验初步揭示粉蕉主要挥发性物质在成熟过程中的变化规律及其与相关生理活动的关系,为粉蕉采后的品质保持和保鲜技术提供了理论依据。

香蕉贮运保鲜技术研究进展

香蕉贮运保鲜是一项综合的系统工程,涉及香蕉品种及果实质量、采后处理过程及贮运保鲜技术与果实商品性等方面。本文综述了近年来国内外香蕉贮运、保鲜技术研究进展,着重介绍了以“控制低乙烯”为核心的香蕉保鲜贮运技术及香蕉采后处理轻简装备等在产业上的应用,同时简要介绍了生物技术在香蕉采后保鲜应用中的研究进展。

低浓度乙烯利结合1-甲基环丙烯处理对香蕉果实香气合成的影响

为研究香蕉采后低浓度乙烯利结合1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理对香蕉贮藏过程中香气合成途径的影响,通过气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)技术、酶活力测定以及实时荧光定量基因表达分析,测定了‘巴西’香蕉(Musa spp.cv.‘Brazil’)果实不同成熟阶段特征香气物质含量、关键合成酶活力和相关基因表达量。结果表明:单独1-MCP处理和乙烯利(50μL/L)结合1-MCP(400 nL/L)处理均能明显延缓和抑制香蕉黄熟期特征香气物质(包括乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、丁酸丁酯、丁酸异戊酯)和过熟期特征香气物质乙醇和乙酸乙酯、绿硬期特征香气物质己醛和反-2-己烯醛的形成,但乙烯利结合1-MCP处理组与对照组相比各物质含量更接近。单独1-MCP处理和乙烯利结合1-MCP处理都显著抑制了果实香气代谢途径中醇酰基转移酶(alcohol acyltransferase,AAT)、醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)活力,但乙烯利结合1-MCP处理组AAT和ADH活力与对照组更接近,均显著高于单独1-MCP处理组。两个处理都在贮藏前期提高了酶脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活力,贮藏后期抑制了其活力;抑制ADH1、丙酮酸脱羧酶(pyruvate decarboxylase,PDC)基因的表达,并延缓高峰的出现;延缓支链氨基酸转移酶(branched-chain amino acid transaminase,BCAT)、LOX和AAT基因高峰的出现,但不降低峰值。单独1-MCP处理显著抑制ADH2表达,但乙烯利结合1-MCP处理对ADH2表达影响很小。结论:乙烯利结合1-MCP处理能够有效缓解不适当1-MCP处理引起的香蕉后熟障碍,保持香蕉果实的重要香气品质。本研究结果为1-MCP在香蕉采后品质保持的应用提供了理论依据。

光降解袋对砂糖橘保鲜效果的研究

目的探究新型环保包装光降解袋对砂糖橘的保鲜效果。方法用光降解保鲜袋和聚乙烯(polyethylene,PE)保鲜袋对砂糖橘进行密封包装处理,同时使用带孔PE塑料盒和不密封的PE袋(空白对照)对砂糖橘进行包装处理,然后将所有处理组的砂糖橘贮藏在(5±1)℃冷库中,定期记录砂糖橘的表型,测定砂糖橘的失重率、亮度(L^(*))、色彩饱和度(C^(*))、色度角(h^(o))、可溶性固形物和可滴定酸的含量、固酸比等。结果与空白对照和PE塑料盒处理组对比,光降解袋和PE袋密封处理显著抑制砂糖橘的失重率、色彩饱和度(C^(*))和发病率(P<0.05),同时维持较高的亮度(L^(*))、色度角(h^(o))、可滴定酸含量和果实商品率。与PE保鲜袋密封处理组对比,光降解保鲜袋密封处理组砂糖橘的失重率、色彩饱和度(C^(*))、可溶性固形物和可滴定酸的含量、固酸比等无显著差异(P>0.05),但光降解保鲜袋密封处理组显著抑制砂糖橘的发病率(P<0.05)和保持较高的亮度(L^(*))、色度角(h^(o))和果实商品率。结论新型环保包装光降解保鲜袋可以有效减少砂糖橘的失水萎蔫,延缓品质劣变,可用于替换PE包装保鲜袋。