水杨酸处理诱导采后甜瓜抗坏血酸-还原型谷胱甘肽循环代谢清除过氧化氢的作用及机制

目的：研究抗坏血酸（ascorbic acid，AsA）-还原型谷胱甘肽（reduced glutathione，GSH）循环代谢在水杨酸处理采后甜瓜诱导的过量H2O2清除过程中的作用。方法：用4 mmol/L水杨酸浸泡‘玉金香’厚皮甜瓜10 min，测定处理后果实常温贮藏过程中丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量，分析活性氧的积累水平、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化氢酶（catalase，CAT）活力，以及AsA-GSH循环过程相关酶活力及产物和底物含量。结果：水杨酸处理降低了果实MDA含量，第10天处理组MDA含量较对照组降低14.6%；显著提高了果实O2－·的产生速率和H2O2含量（P＜0.05），其中处理后第2天O2－·的产生速率高出同期对照组的1.9 倍，第6天H2O2含量高出对照组果实29.7%；提高了果实SOD活力，但抑制了CAT活力，说明H2O2的清除可能是依赖于除酶促系统外的其他系统。此外，水杨酸处理提高了果实抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶的活力，增加了AsA和氧化型谷胱甘肽的含量，降低了脱氢抗坏血酸和GSH的含量。结论：水杨酸处理诱导了厚皮甜瓜果实的氧爆，抑制了MDA产生，由水杨酸诱导产生的过量H2O2主要依靠AsA-GSH循环系统清除。     

采后蛋氨酸处理对桃果实青霉病及活性氧代谢的影响

以桃果实为材料,研究了采后不同浓度蛋氨酸处理对损伤接种桃果实扩展青霉(Penicillium expansum)病斑扩展的影响,根据病斑直径的大小筛选出能够有效抑制桃果实青霉病的最佳浓度,并以最佳浓度处理桃果实分析对活性氧代谢的影响。结果表明,15 mmol/L蛋氨酸对P.expansum的抑制效果最好,并且处理显著(p≤0.05)提高了桃果实中抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量;谷胱甘肽还原酶(GR)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和过氧化氢酶(CAT)活性也显著提高,同时提高了H_2O_2含量。由此表明,采后蛋氨酸处理可以通过调节桃果实体内活性氧代谢来提高果实对青霉病的抗性。     

甘氨酸甜菜碱处理对桃果实冷害及抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢的影响

以‘湖景蜜露’桃果实为试材,采用10 mmol/L甘氨酸甜菜碱浸泡处理,分析甘氨酸甜菜碱处理对（0±1）℃贮藏桃果实冷害及抗坏血酸-谷胱甘肽（ascorbic acid-glutathione,AsA-GSH）循环代谢的影响。结果表明：甘氨酸甜菜碱处理能显著抑制桃果实冷害的发生,延缓相对电导率、丙二醛含量和过氧化氢含量的增加,提高抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶活力以及PpAPX、PpGR、PpMDHAR和PpDHAR基因的表达水平,维持较高的抗坏血酸和谷胱甘肽含量以及抗坏血酸/脱氢抗坏血酸、谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比例。结论：外源甘氨酸甜菜碱处理能通过调节AsA-GSH循环系统,有效清除桃果实中过量积累的过氧化氢,缓解低温胁迫对细胞膜的氧化损伤,从而减轻桃果实的冷害症状。     

壳聚糖处理对马铃薯块茎组织活性氧代谢的影响

以大西洋马铃薯(cv.Atlantic)块茎为试材,研究了壳聚糖处理及干腐病菌Fusarium sulphureum挑战接种对马铃薯块茎组织活性氧(ROS)代谢的影响.结果表明:壳聚糖处理能显著提高马铃薯切片过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-2)和抗坏血酸(AsA)含量及过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,而降低超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,F.sulphureum挑战接种可进一步提高壳聚糖处理及对照马铃薯切片的H2O2和O2-的含量及CAT、APX和GR的活性.可见壳聚糖和病原物可通过诱导氧进发而启动马铃薯组织的抗病反应.     

褪黑素对采后荔枝果实冷害及生理变化的影响

以采后“紫娘喜”荔枝果实为试材,使用0.5 mmol/L褪黑素(MT)溶液对其浸泡处理10 min,晾干后置于(4 ± 1) °C、(85 ± 5)%条件下冷藏30 d,研究MT处理对荔枝果实冷害及抗冷相关生理代谢的影响。结果表明,MT处理显著降低了荔枝果实冷害指数,推迟了果皮色度a*值下降;冷害指数在冷藏第30天较对照果实降低49.4%,果皮色度a*值在第10～30天期间平均提高37.2%。MT处理减缓了果实膜相对电导率升高,抑制了丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O₂·-)和过氧化氢(H2O₂)积累,如第30天时相对电导率、丙二醛含量、O₂·-生成率和H2O₂含量较对照组分别降低29.6%,16.9%,6.9%和6.3%,从而减轻了果实氧化胁迫并使膜完整性得到维持。MT处理降低了果实多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性,同时提高了总酚、类黄酮和花色素苷含量,导致果实酶促褐变减轻。MT处理提高了果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶的活性,维持了较高的抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量及AsA/脱氢抗坏血酸(DHA)和GSH /氧化型谷胱甘肽(GSSG)比值,从而增强了冷藏荔枝果实的抗氧化活性。此外,MT处理促进了冷藏期间荔枝果实LcMsrA1、LcMsrA2、LcMsrB1和LcMsrB2上调表达,进而改善了果实蛋白质氧化损伤修复能力。结论:外源MT处理可通过调节冷藏荔枝果实抗冷相关生理代谢使果实冷害得到缓解。     

BTH处理对采后草莓果实还原势和抗病性的调控作用

为明确苯丙噻唑硫代乙酸甲酯(BTH)处理抑制草莓果实采后灰霉病的相关机理,本研究分析了BTH对果实在20 ℃贮藏期间还原势及抗病性的调控作用。结果显示,单一BTH处理在贮藏1 d后可有效诱导草莓果实磷酸戊糖代谢途径关键酶G6PDH(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)、6PGDH(6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶)活性以及AsA-GSH(抗坏血酸-谷胱甘肽循环)循环关键酶MDHAR(单脱氢抗坏血酸还原酶)、DHAR(脱氢抗坏血酸还原酶)、GR(谷胱甘肽还原酶)和APX(抗坏血酸过氧化物酶)活性的上升,促进NADPH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)、GSH(还原型谷胱甘肽)和AsA(抗坏血酸)等还原性物质含量的上升,并抑制NADP+(烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸)、GSSG(氧化型谷胱甘肽)和DHA(脱氢抗坏血酸)等氧化产物的合成,从而提高果实内部还原势;伴随着还原势的升高,果实中FaPR1、FaPR5、FaCHI-1和Faβglu等PRs基因表达丰度出现明显的上升趋势,同时果实由Botrytis cinerea导致的灰霉病发病率显著(p<0.05)降低。另一方面,经BTH处理的果实在接种病原菌B. cinerea后,其果实内PPP(磷酸戊糖)途径和AsA-GSH循环关键酶活性以及PRs基因表达丰度在整个贮藏期间出现较单一BTH处理更为显著的提高(p<0.05),同时果实发病率和病斑直径也显著下降(p<0.05)。这些结果说明,0.1 mmol/L BTH可通过诱导Priming抗性,使草莓果实在受到B. cinerea侵染时产生强烈抗病性;同时,BTH处理可提高PPP途径和AsA-GSH循环关键酶活性,促进果实中还原性物质积累,从而为PRs基因表达提供高还原势的有利环境。     

壳聚糖复合多聚赖氨酸对苹果果实青霉病及抗氧化酶和苯丙烷代谢的影响

以采后金冠苹果为材料,研究不同浓度壳聚糖复合50 μL/L多聚赖氨酸处理对果实青霉病控制效果,并研究复合处理降低果实青霉病的部分机理。结果表明:以1.0%壳聚糖复合多聚赖氨酸处理显著地降低了苹果果实扩展青霉(Penicillium expansum)的病斑扩展,提高了果实苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性和总酚、类黄酮及木质素含量;同时,还提高了果实在贮藏过程中的H₂O₂含量,过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性。由此表明,壳聚糖复合多聚赖氨酸降低苹果青霉病发生与提高果实抗氧化能力和积累次生代谢产物有关。     

1-MCP对梨果实脂膜过氧化影响的研究

以"爱甘水"梨果实为实验材料,研究了1-MCP处理对梨果实脂膜过氧化及其相关酶的影响,测定了经1-MCP处理后梨果实中乙烯释放量、丙二醛(MDA)含量,过氧化氢(H2O2)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、多酚氧化酶(PPO)活性的变化,探讨了1-MCP对梨脂膜过氧化的影响。结果表明:1-MCP对梨果实采后贮藏过程中脂膜过氧化有一定抑制作用,抑制了MDA和H2O2含量的增加,对CAT活性、PPO活性、POD活性、APX活性有一定促进作用。1-MCP可以有效地延长果实的贮藏寿命,保持果实品质。     

壳寡糖对杏果实抗病性及活性氧代谢的影响

为研究壳寡糖处理对杏果实贮藏期间抗病作用中活性氧变化的影响。以新疆塞买提杏为试验材料,选用分子量5 000 u、浓度为0.50%的壳寡糖对杏果实进行减压渗透处理。处理后的杏果实贮藏在温度为4℃、RH 90%~95%的冷库中,定期测定杏果实接种发病率、病斑直径、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)的活性和超氧阴离子(Superoxide anion,·)产生速率及过氧化氢(Peroxide,H2O2)的含量。结果表明,壳寡糖处理的杏果实发病率显著低于对照果实,且可诱导杏果实早期·和H2O2的含量的积累,并使·产生速率和H2O2含量在杏果实贮藏后期保持在较低水平,增强了杏果实中SOD、CAT、POD和APX的活性。说明壳寡糖处理可降低果实发病率,诱导活性氧的迸发和相关抗氧化酶酶活性的显著增强,提高了果实的抗病性。     

采后硫胺素、核黄素处理对厚皮甜瓜果实活性氧代谢的影响

以厚皮甜瓜果实为试材,研究了采后分别用100 mmol/L硫胺素、1.0 mmol/L核黄素(含0.05%的Tween-80)溶液浸泡处理10 min对常温贮藏甜瓜果实活性氧代谢的影响。结果表明:硫胺素和核黄素处理均提高了果实抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,抑制超氧阴离子(O_2~-·)产生速率,增加了甜瓜果实中过氧化氢(H_2O_2)含量和还原型谷胱甘肽含量(GSH)。由此表明,采后适宜浓度的硫胺素、核黄素处理可诱导甜瓜采后抗氧化酶活性提高,有效维持活性氧代谢的平衡。     

二氧化氯对蓝莓果实品质及活性氧代谢影响的多变量分析

采用多变量分析方法研究二氧化氯(Cl O2)对蓝莓低温贮藏期间和货架期期间果实品质及活性氧代谢的影响。结果表明,在1°C贮藏及货架期期间,Cl O2可显著延缓蓝莓好果率的下降,降低呼吸速率,抑制p H值、谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量升高。用25μg/L Cl O2处理可有效提高蓝莓果实过氧化氢酶(CAT)和脂肪氧合酶(LOX)活性,抑制超氧化物歧化酶(SOD)活性的升高。主成分分析结果表明,在贮藏期间,蓝莓果实好果率和过氧化氢(H2O2)含量主要受75μg/L Cl O2的影响。在贮藏后期75μg/L Cl O2对蓝莓果实的MDA、蛋白质和GSH含量的影响较大。在货架期期间,25μg/LCl O2对蓝莓果实过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和CAT活性的影响较为显著。由偏最小二乘回归分析和通径分析可知,蓝莓果实的好果率、H2O2含量与POD、PPO呈负相关关系,与APX、CAT呈正相关关系。POD通过作用SOD间接影响蓝莓果实好果率的变化,而PPO是通过POD或LOX对好果率发挥作用。LOX、GSH和SOD是影响蓝莓果实H2O2的关键因子,MDA对H2O2含量的影响主要通过GSH来实现。     

采后茉莉酸甲酯处理对富士苹果青霉病和贮藏品质的影响

以富士苹果为材料,研究采后茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）处理对果实损伤接种扩展青霉的抑制效果及对过氧化氢（H2O2）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性及果实贮藏品质的影响。结果表明,100 μmol/L MeJA处理10 min对苹果果实青霉病的抑制效果最好,MeJA处理提高了果实SOD活性,促进了果实体内H2O2的积累,抑制了CAT的活性。此外,外源MeJA处理明显提高了果实抗坏血酸含量,降低了贮藏期间果实的质量损失率,对果肉硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量无显著影响。由此推测,采后经MeJA处理的苹果果实抗病性提高和果实品质保持与抗氧化能力的提高有关。     

H2O2参与冷激处理对番茄果实抗冷性及抗氧化酶活性的影响

本研究以“佳粉1号”番茄为试材,研究了H2O2参与冷激处理对番茄果实抗冷性及抗氧化酶活性的影响。结果表明冷激处理降低了果实的冷害发生率和冷害指数,诱导了冷藏初期番茄果实中H2O2含量的升高,延缓了丙二醛的增加,提高了低温下果实内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。用二甲基硫脲(DMTU)抑制内源H2O2能够削弱冷激处理所诱导的番茄果实冷害发生率的降低及对MDA累积的延缓作用,且CAT和APX的活性在冷藏初期受到抑制。结果表明,冷激处理可以有效提高番茄的耐冷性,减少低温对细胞膜系统的伤害,提高抗氧化酶的活性,而抑制内源H2O2后有效抑制了由冷激诱导的耐冷性的提高,说明冷藏初期内源H2O2参与了冷激介导番茄果实抗冷性的提高。     

壳寡糖诱导柑橘果实抗病作用中的活性氧变化

以采后柑橘果实(Citrus Sinensic Osbeck cv. Jincheng 447#)为试材,研究1.5% (g/g)壳寡糖溶液浸泡1min后不同时间损伤接种炭疽病菌的柑橘果实的发病率情况,并对壳寡糖诱导柑橘果实贮藏前期抗病作用中的活性氧变化进行研究。结果表明,在贮藏9d 时,壳寡糖处理柑橘果实损伤接种的发病率显著低于对照果实,壳寡糖诱导1d 后损伤接种的柑橘果实的发病率最低。与对照果实相比,1.5% 壳寡糖诱导促进了柑橘果皮中信号物质过氧化氢(H2O2)的合成,延缓了还原型抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量的下降,并提高了柑橘果皮中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。     

硫氢化钠诱导采后香蕉耐冷性的研究

研究了硫氢化钠(Sodium hydrosulfide,Na HS)处理对香蕉果实冷害的影响。在20℃下,在密闭容器中,采后香蕉果实经0.5 mmol/L Na HS处理24 h后,置于7℃贮藏14 d。研究发现,与对照相比,Na HS处理延缓了香蕉果皮细胞膜透性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量的增加,提高了过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GR)等抗氧化酶活性,降低了O2-的生成速率和H2O2的含量,促进了香蕉果皮酚类物质的积累并增加了还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量,提高了总抗氧化能力。至贮藏14 d,经Na HS处理的香蕉的冷害指数比对照低5.00%,相对电导率和MDA含量分别比对照低5.36%和10.26%,CAT、POD、APX和GR活性分别比对照高36.77%,35.59%,6.81%和21.93%,O2-的生成速率和H2O2的含量分别比对照低11.39%和18.78%,总酚和GSH含量分别比对照高12.12%和1.27%。研究结果表明硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)可作为信号分子诱导采后香蕉果实的耐冷能力。     

三种贮藏低温对厚皮甜瓜果实活性氧产生和清除的比较

本文以厚皮甜瓜‘金红宝’为试材,研究了三种贮藏低温(3、7和9℃)对果实O-2·产生速率和H2O2含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,7℃和9℃下果实O-2·产生速率在前期(第4d)显著增加,而3℃下在后期(第12d)逐渐积累;3℃下果实的H2O2含量前期明显升高,而7℃和9℃下在中期(第8d)和后期逐渐升高。贮藏前期7℃下果实SOD、GR和APX的活性明显高于3℃和9℃处理,而3℃下果实的CAT活性最低。上述结果显示,3℃下大量的H2O2积累以及较低的抗氧化酶活性是导致甜瓜果实冷害发生的重要原因,7℃下果实维持了良好的活性氧产生和清除平衡,为厚皮甜瓜贮藏的适宜温度。     

水杨酸处理对杏果实采后抗病性及活性氧代谢的影响

以新疆赛买提杏为试验材料,用质量浓度为0.002、0.01、0.05 g/L的水杨酸(Salicylic acid,SA)以减压渗透方式处理,将处理后的杏果实置于温度为4℃、90%~95%RH的冷库贮藏,以蒸馏水处理的作为对照。定期统计发病率和病情指数,并测定贮藏过程中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)的活性以及超氧阴离子(Superoxide anion O2-·)的产生速率和过氧化氢(H2O2)含量。研究结果表明,0.01g/L SA处理可有效降低贮藏期间杏果实的发病率、病情指数,抑制CAT活性的增加和O2-·产生速率,提高SOD、POD的活性和H2O2含量。试验表明,质量浓度为0.01 g/L SA处理可显著提高杏果实在贮藏期间的抗病性。     

壳聚糖复合磷酸钠处理对苹果青霉病的影响及部分机理

以“金冠”苹果为试材,研究不同浓度壳聚糖复合0.5 mg/mL磷酸钠浸泡处理对损伤接种扩展青霉(Penicillium expansum)果实病斑扩展的影响,研究最佳复合处理对果实抗氧化酶活性及苯丙烷途径关键酶活性和产物积累的影响。结果表明,1.0%壳聚糖复合磷酸钠处理对果实青霉病的控制效果最佳,处理显著降低病斑直径,激活过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性,促进果实总酚、类黄酮及木质素的积累。此外,复合处理可提高果实过氧化氢含量、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性。由此表明,壳聚糖复合磷酸钠处理抑制苹果果实青霉病的发生与提高抗氧化能力和激活苯丙烷代谢途径密切相关。     

一氧化氮对采后水蜜桃果实衰老和清除自由基酶系影响

为研究一氧化氮(NO)处理对采后水蜜桃果实衰老和清除自由基相关酶的影响,分别采用0、5、10、20和30μL/L的NO气体熏蒸水蜜桃,然后置于20℃下贮藏10 d。结果表明:10μL/L的NO处理可有效地抑制水蜜桃果实软化。对自由基清除酶系影响研究表明,NO处理提高了贮藏期果实超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性,保持了较高抗坏血酸(ASC)含量。因此,适宜浓度(10μL/L)的NO处理能提高桃果实清除自由基酶系能力,抑制膜脂过氧化并保持细胞膜完整性,进而改善贮藏品质。     

采后正己醇处理对草莓果实活性氧代谢和衰老的影响

以0.05% 和0.1% 正己醇对“达赛莱克特”草莓果实进行处理,对果实在4℃贮藏过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化、超氧阴离子自由基产生速率、过氧化氢积累、VC 含量和呼吸强度进行研究。结果表明：0.05% 和0.1% 正己醇处理可降低果实的呼吸速率,显著地保持果实中较高的SOD、CAT 和APX 活性及较高的VC 含量,同时降低了超氧阴离子自由基(O2·)产生速率和H2O2 的积累,延缓了草莓果实的衰老进程。综合分析认为,0.05% 正己醇处理效果优于0.1% 正己醇处理。