象牙芒果在贮藏过程中果胶及相关酶活性的变化

研究了不同冷藏处理对象牙芒果贮藏保鲜效果的影响,以及果胶及其相关酶活性的变化。结果表明,保鲜剂A处理在13℃条件下贮藏效果显著优于保鲜剂B和对照,而且13℃+A+MA处理的效果最佳。原果胶含量随贮藏期的延长呈下降趋势,可溶性果胶含量则呈上升趋势,随着果实的后熟,果胶酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性逐渐增强,低温(13℃)+气调(MA)可明显抑制酶的活性,延长芒果的贮藏保鲜期。

‘红象牙’果实MiHPL基因的表达分析及酶活性鉴定

挥发性醛类是水果挥发物质之一,脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)是植物体内的脂肪酸代谢途径中醛类挥发物质合成下游的关键酶。为探索杧果中挥发性醛的种类及其合成途径进而挖掘相关基因,本研究以‘红象牙’杧果果肉作为实验材料,通过气相色谱质谱联用技术(GC-MS)分析了果实中醛类挥发物,利用同源克隆技术从果实中克隆HPL基因,在原核表达系统中诱导并纯化该酶蛋白,添加前体物质进行酶促反应。结果表明,‘红象牙’果肉中醛的种类和含量较少;从果肉中克隆出一个HPL基因,命名为MiHPL,长1485 bp,编码494个氨基酸,理化性质分析发现Mi HPL属于亲水性蛋白、不稳定蛋白,无跨膜结构,蛋白质分子质量约为54.85 kD;对转录组数据的PFKM值分析显示果实后熟过程表达量下调。生物信息学、系统进化树及原核表达结果表明杧果MiHPL基因可能是属于CYP74B亚族;酶活性鉴定实验表明,该酶具有催化底物13(S)-过氧羟基-(9Z,11E,15Z)-十八碳三烯酸(13-HPOD)、13(S)-氢过氧基-(9Z,11E,15Z)-十八三烯酸(13-HPOT)中第13位的过氧基断裂产生己醛、反-2-己烯醛的活性,属于13-HPL。实验结果为今后进行杧果挥发醛的研究提供参考。

红象牙杧果果实PG基因家族鉴定及基因功能分析

杧果采后的快速软化对其经济价值有不利影响,多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因被认为对果实采后软化过程中果胶的降解起主要作用。本研究以红象牙杧果为对象,选取其自然后熟过程中的青熟期与完熟期两个阶段进行转录组测序,并得到转录组数据。据此,我们筛选出红象牙杧果中51个PG基因家族成员,并进行基因功能的分析。结果表明,在红象牙杧果后熟阶段的果肉中表达的基因有23个,且根据其表达量可分为上调、下调和基本不变三种表达模式。对这23个PG家族成员进行生物信息学分析发现,PG家族蛋白无跨膜结构,基因含有4~11个外显子。根据基序结构差异,可将PG基因大致分为两类,一类含有所有PG基因共有基序,另一类含有特有的基序。同时,利用系统发育树可将PG家族成员划分为6个分支,且红象牙杧果在6个分支中都有分布,这说明PG基因在种间具有一定的保守性。这23个基因中,随着杧果后熟过程表达量增加,且表达水平较高的基因mango034432、mango010108、mango029745、mango008398,被认为可能与果胶降解和果实软化高度相关。利用系统发育树进一步分析得知,在杧果成熟过程中高表达基因mango034432和mango029745与大多数已被鉴定为在果实软化中具有功能活性的基因聚在一起。因此,它们最有可能是杧果果实软化中的关键PG基因。本研究为进一步阐明果实软化中杧果PG基因的功能提供了科学依据。