徐方旭, 柳葉飛, 董生忠, 王升厚

(沈陽(yáng)師范大學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心, 沈陽(yáng)　110034)

0　引　　言

水楊酸(salicylic acid,SA)是一種植物內(nèi)源信號(hào)分子,也是一種新型植物激素[1],不僅參與植物開(kāi)花、種子發(fā)育、膜透性、吸收等生理活動(dòng),還與植物抗病性有關(guān)[2-4]。研究表明,適當(dāng)濃度的外源水楊酸處理能夠提高植物的系統(tǒng)抗性[5],可提高一些易感染的植物的抗真菌能力[6]。不僅如此,水楊酸也可抵抗果實(shí)采后病害[7-8],主要體現(xiàn)在多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶活性的變化[9-11]。然而,有關(guān)水楊酸對(duì)呼吸躍變型果實(shí)乙烯受體基因表達(dá)影響方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究以寒富蘋(píng)果為試材,探討了不同濃度水楊酸處理對(duì)蘋(píng)果采后品質(zhì)及乙烯受體基因表達(dá)的影響,為水楊酸在果蔬采后貯藏保鮮的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)材料

供試寒富蘋(píng)果采后未經(jīng)任何藥物處理,購(gòu)買(mǎi)于沈陽(yáng)市于洪區(qū)市場(chǎng),挑選八分熟、無(wú)病蟲(chóng)害且大小均勻一致的樣品用于試驗(yàn),并在當(dāng)日運(yùn)回沈陽(yáng)師范大學(xué)創(chuàng)新中心實(shí)驗(yàn)室,置于(4±1)℃和90%～95%濕度條件下貯藏備用。次氯酸鈉和水楊酸(SA)購(gòu)買(mǎi)于天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2　儀器與設(shè)備

GC-7900型氣相色譜儀,GT3型質(zhì)構(gòu)儀,J257-Rudolph型手持折光儀,FA2004型精密電子天平,CR-21G型離心機(jī)。

1.3　處理方法

將2 kg樣品于1%次氯酸鈉溶液中浸泡2 min后,清水沖洗并自然晾干。所有樣品平均分為4組,分別浸入0、0.5、1.0、1.5 mmol/L SA溶液中浸泡10 min后自然晾干。

1.4　測(cè)定項(xiàng)目方法

乙烯生成量和呼吸速率的測(cè)定采用氣相色譜法[12];硬度采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定[13];可溶性固形物含量采用折射儀進(jìn)行測(cè)定[14];總RNA提取采用Trizol改良法[15];引物設(shè)計(jì)與合成委托北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司(詳見(jiàn)表1);cDNA合成及RT-PCR分析參考魏紹沖[16]等方法進(jìn)行。

表1　蘋(píng)果乙烯受體基因引物信息Tab.1　Primer information of ethylene receptor gene in apple fruit

1.5　數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和作圖,并用“one-way ANOVA”進(jìn)行差異顯著性分析,p<0.05表示差異顯著。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同濃度SA處理對(duì)蘋(píng)果乙烯生成量和呼吸速率的影響

從圖1可以看出,蘋(píng)果屬于呼吸躍變型果實(shí),對(duì)照組果實(shí)在貯藏期第14 d出現(xiàn)了明顯的乙烯釋放高峰和呼吸躍變高峰,經(jīng)SA處理后的蘋(píng)果果實(shí)在貯藏期第21 d才出現(xiàn)乙烯釋放高峰和呼吸躍變高峰,而且不同濃度的SA對(duì)乙烯生成量和呼吸速率呈現(xiàn)出不同程度的抑制作用。其中1.0 mmol/L SA的抑制效果更加顯著,且差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)。由此可見(jiàn),SA能夠明顯推遲蘋(píng)果果實(shí)的乙烯釋放高峰和呼吸躍變高峰,有利于延緩果實(shí)的后熟進(jìn)程。

2.2　不同濃度SA處理對(duì)蘋(píng)果硬度和可溶性固形物的影響

從圖2可以看出,在60 d的貯藏期間,蘋(píng)果果實(shí)的硬度值呈逐漸下降的趨勢(shì)。不同濃度的SA處理能夠明顯延緩蘋(píng)果果實(shí)硬度的下降速度,各處理組果實(shí)的硬度均顯著高于對(duì)照組(p<0.05),其中以1.0 mmol/L SA的處理效果最佳?？扇苄怨绦挝锖吭谡麄€(gè)貯藏期間呈先上升后緩慢波動(dòng)的趨勢(shì),SA處理后在一定程度上抑制了蘋(píng)果貯藏初期可溶性固形物含量的上升速度,與上述結(jié)果一致的是,1.0 mmol/L SA的抑制效果優(yōu)于其他濃度。

圖1　不同濃度SA處理對(duì)蘋(píng)果乙烯生成量和呼吸速率的影響Fig.1　Effects of SA onethylene production and respiratory rate of apple

圖2　不同濃度SA處理對(duì)蘋(píng)果硬度和可溶性固形物的影響Fig.2　Effects of SA on firmness andsoluble solid content of apple

2.3　不同濃度SA處理對(duì)蘋(píng)果乙烯受體基因表達(dá)的影響

從圖3可以看出,隨著蘋(píng)果果實(shí)后熟衰老進(jìn)程,對(duì)照組果實(shí)乙烯受體基因MdETR1和MdERS1的表達(dá)水平趨于增加,在貯藏期第7 d表達(dá)量最大,這與乙烯釋放高峰和呼吸躍變高峰出現(xiàn)的時(shí)間相一致。不同濃度的SA處理在不同程度上抑制了MdETR1和MdERS1的表達(dá)水平,其中1.0 mmol/L SA對(duì)乙烯受體基因表達(dá)量的抑制效果最顯著(p<0.05)。

注: 1: Marker; 2～4: 對(duì)照組; 5～7: 貯藏7 d; 8～10: 貯藏14 d; 11～13: 貯藏21 d; 14～16: 貯藏28 d圖3　不同濃度SA處理對(duì)蘋(píng)果乙烯受體基因表達(dá)的影響Fig.3　Effects of SA onethylene receptor gene expression of apple

3　結(jié)　　論

蘋(píng)果屬于典型的呼吸躍變型果實(shí),乙烯在呼吸躍變型果實(shí)的后熟過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,且影響與果實(shí)成熟衰老相關(guān)基因的表達(dá),而乙烯受體在乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中作為負(fù)調(diào)節(jié)因子起作用[17]。SA作為一種植物內(nèi)源信號(hào)分子,能夠調(diào)控果實(shí)的成熟與衰老進(jìn)程。本研究結(jié)果表明,SA處理能有效抑制寒富蘋(píng)果的乙烯生成量和呼吸速率,提高了蘋(píng)果果實(shí)的硬度,延緩了果實(shí)可溶性固形物的上升速度,抑制了乙烯受體基因的表達(dá)水平。其中,1.0 mmol/L水楊酸對(duì)提高蘋(píng)果果實(shí)品質(zhì)的效果更顯著。