周新原，桑兆澤，白春美，鄭鄢燕，賈麗娥，王 清，左進(jìn)華，牟建樓

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071001；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與食品營養(yǎng)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097；3.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 錦州 121013）

青圓椒（Capsicum annuumL.）為茄科、辣椒屬植物，富含胡蘿卜素和VC等營養(yǎng)物質(zhì)，具有抗氧化、延緩衰老的作用，此外，還具有鎮(zhèn)痛、解熱、預(yù)防癌癥、促進(jìn)消化和加速脂肪代謝的保健作用，因此青圓椒是世界范圍內(nèi)重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。青圓椒在運(yùn)輸過程中易發(fā)生擠壓、墜落、磕碰等情況，造成不可避免的機(jī)械損傷，使得青圓椒果實(shí)的組織結(jié)構(gòu)遭到破壞，使其極易受到病菌侵害，加速腐爛變質(zhì)，促進(jìn)衰老進(jìn)程，導(dǎo)致其商品價(jià)值和食用價(jià)值下降[3]。本實(shí)驗(yàn)不僅探究了氯化鈣對(duì)采后青圓椒機(jī)械損傷后在貯藏過程中果實(shí)品質(zhì)的影響，并為以后從分子層面探究果蔬貯藏保鮮的研究提供了方向。鈣離子是植物細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的重要組成部分，對(duì)于維持細(xì)胞膜功能正常和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有重要作用[4]。氯化鈣無毒、無味、味微苦，是果蔬采后鈣處理常用的鈣鹽[5]。劉瑤等[6]研究了氯化鈣處理對(duì)機(jī)械損傷番茄果實(shí)生理特性的影響，發(fā)現(xiàn)氯化鈣處理可以維持機(jī)械損傷番茄在貯藏期間的感官品質(zhì)，降低腐爛率，延長貨架期。王云香等[7]通過1-甲基環(huán)丙烯處理受到機(jī)械損傷的青圓椒，發(fā)現(xiàn)其可以有效延緩采后機(jī)械損傷青圓椒的衰老進(jìn)程，保持果實(shí)的貯藏品質(zhì)，延長青圓椒果實(shí)的貨架期。李琪等[8]以琯溪蜜柚為試材，通過對(duì)果實(shí)進(jìn)行跌落及劃傷處理，研究不同機(jī)械損傷處理對(duì)果實(shí)的損傷程度差異及其對(duì)果實(shí)貯藏生理品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，劃傷及跌落傷都會(huì)對(duì)琯溪蜜柚正常生理代謝產(chǎn)生影響，使果實(shí)衰老進(jìn)程加快，嚴(yán)重影響正常生命代謝活動(dòng)，而且同種傷害時(shí)，傷害程度越大，果實(shí)貯藏品質(zhì)越低。陳娟娟等[9]探究氯化鈣和水楊酸結(jié)合處理對(duì)辣椒冷藏過程中貯藏品質(zhì)的影響，其研究結(jié)果表明辣椒采后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的氯化鈣溶液處理會(huì)降低質(zhì)量損失，抑制辣椒中VC含量的下降，提高辣椒的感官評(píng)分。目前，對(duì)于果蔬貯藏保鮮的研究大多停留在表觀生理生化實(shí)驗(yàn)，而對(duì)于其分子層面的研究較少。本研究通過高通量測序技術(shù)對(duì)青圓椒轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測序分析，以青圓椒的質(zhì)地、色澤、風(fēng)味香氣、植物激素和轉(zhuǎn)錄因子作為切入點(diǎn)，篩選關(guān)鍵基因，并對(duì)其進(jìn)行分析，旨在為青圓椒采后貯藏及運(yùn)輸提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘京甜三號(hào)’青圓椒采收于北京延慶區(qū)東小營村。

聚乙烯保鮮袋（40 cm×30 cm，厚度0.03 mm）北京華盾雪花有限公司；氯化鈣 北京化學(xué)試劑公司；RN40 RNA提取試劑盒 北京艾德萊生物科技有限公司；RNA Nano 6000試劑盒 美國安捷倫公司；帶有Oligo（dT）的磁珠、Fragmentation Buffer 美國Thermo Fisher Scientific公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CR-300色差計(jì) 日本 Konica Minolta公司；XMTD-6000型數(shù)顯恒溫水浴鍋 余姚金電儀表有限公司；GY-2型硬度計(jì) 浙江托普儀器有限公司；YP20002型電子天平余姚市金諾天平儀器有限公司；NanoDrop 2000超微量分光光度計(jì) 美國Thermo Fisher Scientific公司。

1.3 方法

1.3.1 青圓椒處理方法

挑選色澤呈深綠色、大小一致、果實(shí)充分膨大、無機(jī)械損傷、無病蟲害且達(dá)到商業(yè)成熟度的青圓椒果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為模擬在運(yùn)輸中受到機(jī)械損傷的青圓椒，采用高處墜落法將篩選后的青圓椒在1 m高處進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)，挑選墜落后無開裂的青圓椒分為2 組，對(duì)照組50個(gè)青圓椒用去離子水浸泡20 min，氯化鈣處理組50個(gè)青圓椒用1 mmol/L的氯化鈣溶液浸泡20 min。然后將兩組青圓椒取出晾干，裝入聚乙烯保鮮袋于20 ℃下貯藏，于0、2、4、6、8、10、12 d取樣，留取3個(gè)青圓椒果實(shí)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，剩余樣品立即用液氮冷凍后置于-80 ℃貯藏。

表1 青圓椒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of green bell peppers

1.3.2 感官評(píng)價(jià)方法

由經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)的10 名人員（5 男5 女）組成品評(píng)小組，取青圓椒果實(shí)根據(jù)表1進(jìn)行評(píng)分，感官評(píng)分越高，說明該青圓椒的感官品質(zhì)越好。評(píng)分1～3 分為不可接受，4～6 分為品質(zhì)一般，7～9 分為商品價(jià)值較高。

1.3.3 硬度測定

采用GY-2型數(shù)顯水果硬度計(jì)進(jìn)行測定，探頭直徑為0.8 cm，每次選取3個(gè)果實(shí)（不去皮），在青圓椒赤道位置選取3個(gè)點(diǎn)，探頭穿透青圓椒測得相應(yīng)的硬度，取平均值。

1.3.4 色澤測定

采用CR-300色差計(jì)測定青圓椒果實(shí)色澤，每組選取3個(gè)青圓椒果實(shí)，在青圓椒果實(shí)的赤道位置選取3個(gè)點(diǎn)，測定其a*（紅綠度）、b*（黃藍(lán)度）和L*值（明亮度）。

1.3.5 轉(zhuǎn)錄組分析

取對(duì)照組貯藏第0、12天樣品（分別記為CK 0和CK 12）、氯化鈣處理組貯藏第12天樣品（記為氯化鈣12）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析。參照RNA提取試劑盒說明書提取青圓椒RNA。采用NanoDrop 2000超微量分光光度計(jì)測定RNA濃度和純度。采用RNA Nano 6000分析試劑盒分析RNA完整性。

樣品檢測合格后，用帶有Oligo（dT）的磁珠富集真核生物mRNA；加入Fragmentation Buffer將mRNA進(jìn)行隨機(jī)打斷；以mRNA為模板，用六堿基隨機(jī)引物合成第一條cDNA鏈，然后加入緩沖液、dNTPs、RNase H和DNA Polymerase I合成第二條cDNA鏈，利用AMPure XP beads純化cDNA；純化的雙鏈cDNA再進(jìn)行末端修復(fù)、加A尾并連接測序接頭，然后用AMPure XP beads進(jìn)行片段大小選擇；最后通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)富集得到cDNA文庫。采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對(duì)文庫的有效濃度（＞2 nmol/L）進(jìn)行定量，以保證文庫質(zhì)量。采用高通量測序技術(shù)進(jìn)行測序。

差異倍數(shù)（fold change，F(xiàn)C）表示兩組樣品間基因相對(duì)表達(dá)量的比值。以FC≥2且錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（false discovery rate，F(xiàn)DR）＜0.01作為差異基因篩選標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)美國國家生物技術(shù)信息中心非冗余蛋白質(zhì)序列（non-residual protein sequence，Nr）、蛋白質(zhì)家族（Pfam）、同源蛋白質(zhì)組簇（KOG/COG）、人工注釋和審查的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫Swiss Prot、京都基因和基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）和基因本體論（gene ontology，GO）6個(gè)數(shù)據(jù)庫對(duì)差異基因功能進(jìn)行注釋。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)平行，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Origin軟件作圖，采用Excell軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 氯化鈣處理對(duì)青圓椒感官品質(zhì)的影響

果蔬的感官品質(zhì)是影響消費(fèi)者購買決策的第一指標(biāo)，新鮮的青圓椒色澤鮮亮瑩綠，質(zhì)地脆硬，水分充足，整體飽滿。如圖1所示，青圓椒在貯藏期間感官評(píng)分總體呈下降趨勢，但氯化鈣處理后的青圓椒感官評(píng)分始終高于對(duì)照組。由此可知，氯化鈣浸泡處理后可延長機(jī)械損傷青圓椒的貯藏期，維持其感官品質(zhì)。

圖1 氯化鈣處理對(duì)青圓椒感官品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of CaCl2 treatment on the sensory quality of green bell peppers

2.2 氯化鈣處理對(duì)青圓椒硬度的影響

硬度是評(píng)價(jià)青圓椒品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，質(zhì)地過軟，則容易腐爛變質(zhì)，口感較差，影響消費(fèi)者購買欲望。如圖2所示，青圓椒的硬度隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸降低，并且在貯藏期間1 mmol/L氯化鈣處理后的青圓椒硬度均高于對(duì)照組。在貯藏12 d時(shí)對(duì)照組的青圓椒硬度相比0 d時(shí)下降了28.49%，而氯化鈣處理后的青圓椒硬度僅下降了18.47%。結(jié)果表明，1 mmol/L的氯化鈣處理可有效延緩機(jī)械損傷青圓椒的硬度降低。

圖2 氯化鈣處理對(duì)青圓椒硬度的影響Fig. 2 Effect of CaCl2 treatment on the hardness of green bell peppers

2.3 氯化鈣處理對(duì)青圓椒色澤品質(zhì)的影響

果實(shí)的色澤是青圓椒重要外觀指標(biāo)之一，新鮮的青圓椒顏色翠綠光亮，隨著青圓椒的成熟和衰老，青圓椒的顏色則由翠綠轉(zhuǎn)為暗綠色或者變?yōu)榧t色。如圖3A所示，在貯藏期間CK組與氯化鈣處理組的a*值呈上升趨勢，表明青圓椒由翠綠色開始逐漸變化，且氯化鈣處理后的青圓椒a*值均略低于CK組（P＜0.05），說明氯化鈣處理可以較好地維持青圓椒的翠綠色，延緩青圓椒的轉(zhuǎn)色與衰老。如圖3B所示，兩組青圓椒的b*值在貯藏期內(nèi)呈逐漸增加的趨勢，即黃色加深，0～6 d兩組青圓椒b*值無明顯差異，貯藏第8天時(shí)氯化鈣處理組青圓椒的b*值則低于CK組。如圖3C所示，兩組的青圓椒L*值基本呈波動(dòng)下降的趨勢，與CK組相比，氯化鈣處理組L*值變化幅度較小。結(jié)果表明，青圓椒經(jīng)氯化鈣處理后受到機(jī)械損傷仍可較好地維持其原有色澤。

圖3 氯化鈣處理對(duì)青圓椒a*（A）、b*（B）、L*（C）值的影響Fig. 3 Effect of CaCl2 treatment on a* (A), b* (B) and L* (C) values ofgreen bell peppers

2.4 氯化鈣處理的青圓椒差異基因比較分析結(jié)果

對(duì)照組貯藏12 d前后（CK 0 vs CK 12）的差異基因表征了經(jīng)機(jī)械損傷青圓椒在貯藏過程中一系列基因變化，而貯藏12 d后對(duì)照組和氯化鈣處理組（CK 12 vs 氯化鈣12）的差異基因則表征了氯化鈣處理對(duì)機(jī)械損傷青圓椒果實(shí)貯藏后一系列基因表達(dá)的影響。CK 12 vs氯化鈣12中共有596個(gè)重復(fù)基因，其中336個(gè)基因相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，260個(gè)基因相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，通過功能鑒定分析這些基因?qū)麑?shí)質(zhì)地變化、色澤積累、風(fēng)味物質(zhì)變化、植物激素的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)錄因子的影響。

2.4.1 氯化鈣處理對(duì)青圓椒色澤相關(guān)基因表達(dá)的影響

果實(shí)顏色的呈現(xiàn)與類胡蘿卜素的合成代謝有關(guān)，共鑒定了14個(gè)與色澤相關(guān)的差異基因，包括編碼雙功能15-順式八氫番茄紅素合酶（bifunctional 15-cisphytoene synthase，PSY）、辣椒紅色素/辣椒紅色素合酶（capsanthin/capsorubin synthase，CCS）、β-胡蘿卜素羥化酶1（beta-carotene hydroxylase 1，BCH1）、類胡蘿卜素裂解雙加氧酶4（carotenoid cleavage dioxygenase 4，CCD4）等的基因。如圖4所示，與CK 0相比，CK 12中BCH1、CCS、PSY的相對(duì)表達(dá)量提高，其中PSY相對(duì)表達(dá)量提高了7.81 倍，CCS相對(duì)表達(dá)量提高了205.34 倍，BCH1相對(duì)表達(dá)量升高至CK 0的23.53 倍，CCD4相對(duì)表達(dá)量降低至CK 0的4.8%；而用氯化鈣處理的青圓椒果實(shí)貯藏12 d后CCD4相對(duì)表達(dá)量較CK 12提高了18.68 倍，PSY相對(duì)表達(dá)量為CK 12的7.17%，CCS相對(duì)表達(dá)量為CK 12的1.25%，BCH1相對(duì)表達(dá)量為CK 12的5.01%。

圖4 氯化鈣處理對(duì)青圓椒色澤相關(guān)基因表達(dá)差異性分析結(jié)果Fig. 4 Differential expression analysis of color-related genes in green bell peppers treated with CaCl2

2.4.2 氯化鈣處理對(duì)青圓椒質(zhì)地相關(guān)基因表達(dá)的影響

貯藏期間共鑒定出68個(gè)與果實(shí)質(zhì)地相關(guān)的差異基因。這些基因編碼包括許多與細(xì)胞壁代謝有關(guān)的酶，如纖維素合酶A（cellulose synthase A，Ces）、多聚半乳糖醛酸酶2（polygalacturonase 2，PG2）、內(nèi)切-1,3-β-葡萄糖苷酶4（endo-1,3-β-glucosidase 4，β-Glu）和內(nèi)切葡聚糖酶25（endoglucanase 25，EG25）等，它們在細(xì)胞壁降解中起著重要作用[10-13]。從圖5可以看出，與CK 0相比，CK 12的β-Glu、Ces和EG25相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，PG2相對(duì)表達(dá)量上調(diào)；而氯化鈣12的β-Glu、Ces和EG25等基因表達(dá)量的下調(diào)受到抑制，PG2相對(duì)表達(dá)量上調(diào)也受到抑制，與CK 12相比氯化鈣12的β-Glu相對(duì)表達(dá)量增加了944.32%、Ces相對(duì)表達(dá)量增加了135.34%、EG25相對(duì)表達(dá)量增加了397.67%，PG2相對(duì)表達(dá)量降至CK12的2.83%。

圖5 氯化鈣處理對(duì)青圓椒質(zhì)地相關(guān)基因表達(dá)差異性分析結(jié)果Fig. 5 Differential expression analysis of texture-related genes in green bell peppers treated with CaCl2

2.4.3 氯化鈣處理對(duì)青圓椒風(fēng)味與香氣相關(guān)基因表達(dá)的影響

風(fēng)味和香氣物質(zhì)不僅影響果蔬的感官品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，而且在一定程度內(nèi)會(huì)影響消費(fèi)者的選擇[14]。果蔬的香氣和風(fēng)味主要與糖、酸、氨基酸、脂肪酸和類胡蘿卜素等揮發(fā)性物質(zhì)的合成相關(guān)[15]。本研究共鑒定出21個(gè)與果實(shí)風(fēng)味和香氣相關(guān)的差異表達(dá)基因。與CK 12相比，氯化鈣12中有14個(gè)基因相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，7個(gè)基因相對(duì)表達(dá)量上調(diào)。如表2所示，氯化鈣處理有效抑制了貯藏期間亞油酸9S-脂肪氧化酶5、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶U7（glutathioneS-transferase U7，GSTsU7）和乙醇脫氫酶7（alcohol dehydrogenase 7，ADH7）、奇跡素基因相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，抑制貯藏期間2-異丙基蘋果酸合酶A（alanine aminotransferase 2，AlaAT2）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase，PAL）等基因相對(duì)表達(dá)量上調(diào)。

表2 青圓椒風(fēng)味與香氣相關(guān)基因差異表達(dá)分析結(jié)果Table 2 Differential expression analysis of flavor and aroma-related genes in green bell peppers treated with CaCl2

2.4.4 氯化鈣處理對(duì)植物激素相關(guān)基因表達(dá)的影響

乙烯、脫落酸、生長素和赤霉素等植物激素有助于調(diào)節(jié)果實(shí)成熟和衰老過程。本研究共鑒定出29個(gè)與植物激素相關(guān)的差異表達(dá)基因，其中包括參與乙烯生物合成參與植物激素信號(hào)傳導(dǎo)途徑的乙烯反應(yīng)因子113（ethylene reaction factor 113，ERF113）、生長素反應(yīng)蛋白16（auxin reaction protein 16，IAA16）、脫落酸8’-羥化酶1（abscisic acid 8’-hydroxylase 1，ABAH1）等。與CK 12相比，氯化鈣12的15個(gè)差異基因相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，14個(gè)差異基因相對(duì)表達(dá)量上調(diào)。從圖6可以看出，與CK 0相比，CK 12的ERF113和IAA16相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，ABAH1相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，經(jīng)過氯化鈣處理后，與CK 12相比，氯化鈣12的ERF113相對(duì)表達(dá)量提高了21.67 倍，IAA16相對(duì)表達(dá)量提高了13.82 倍，ABAH1相對(duì)表達(dá)量下降了62.42%。

圖6 氯化鈣處理對(duì)青圓椒植物激素相關(guān)基因表達(dá)差異性分析結(jié)果Fig. 6 Differential expression analysis of phytohormone-related genes in green bell peppers treated with CaCl2

2.4.5 氯化鈣處理對(duì)青圓椒貯藏保鮮過程中涉及轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的影響

青圓椒在貯藏保鮮過程中主要涉及的轉(zhuǎn)錄因子有ABC家族、bHLH、ERF、WRKY、NAC、MYB等。R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子家族成員直接或間接靶向關(guān)鍵酶基因，能影響果實(shí)糖、酸、香味、黃酮類、單寧、木質(zhì)素等物質(zhì)合成和積累，調(diào)節(jié)了風(fēng)味品質(zhì)以及營養(yǎng)品質(zhì)組成[16]。本研究共鑒定出53個(gè)與轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)的差異表達(dá)基因。如圖7所示，與CK 0相比，CK 12中bHLH149相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，WRKY轉(zhuǎn)錄因子（WRKY transcription factor 75，WRKY75）、MYB108和含NAC結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)2（NAC domain-containing protein 2，NAC2）等基因相對(duì)表達(dá)量上調(diào)；而氯化鈣處理可以明顯減弱這些變化。經(jīng)過氯化鈣處理后，與CK 12相比，氯化鈣12的bHLH149相對(duì)表達(dá)量升高了1.21 倍，WRKY 75相對(duì)表達(dá)量降低了41.64%，MYB 108相對(duì)表達(dá)量降低了53.22%，NAC2相對(duì)表達(dá)量降低了68.08%。

圖7 氯化鈣處理的青圓椒轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)基因表達(dá)差異性分析結(jié)果Fig. 7 Differential expression analysis of transcription factor-related genes in green bell peppers treated with CaCl2

3 討 論

青圓椒果實(shí)的顏色變化主要與類胡蘿卜素和葉綠素的合成代謝相關(guān)，類胡蘿卜素及葉綠素對(duì)青圓椒果實(shí)的顏色起著重要作用，葉綠素的降解，以及辣椒紅素和β-胡蘿卜素的合成，導(dǎo)致青圓椒的外觀顏色從綠色變成紅色[17]。已有研究表明，青圓椒由綠轉(zhuǎn)紅主要受CCS、PSY和BCH等基因的調(diào)控[18-20]。通過沉默CCS、PSY或BCH基因中的任何一種都可以直接或間接影響青圓椒中類胡蘿卜素的積累[21]。在本實(shí)驗(yàn)中，未經(jīng)氯化鈣處理的青圓椒果實(shí)在貯藏過程中，CCS、PSY和BCH1等基因相對(duì)表達(dá)量大幅度提高，顏色表型也發(fā)生變化，而經(jīng)過氯化鈣處理的青圓椒果實(shí)中CCS、PSY和BCH1基因表達(dá)受到抑制，氯化鈣處理延緩了青圓椒的轉(zhuǎn)紅速率，能夠較好地維持青圓椒色澤。

軟化是果實(shí)成熟衰老的標(biāo)志之一，果實(shí)軟化主要與細(xì)胞壁的降解相關(guān)，植物的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，當(dāng)細(xì)胞壁降解酶相互協(xié)調(diào)共同作用導(dǎo)致這兩種物質(zhì)發(fā)生降解時(shí)，果實(shí)也隨之軟化甚至發(fā)生腐爛[22-25]。有研究表明，果實(shí)的硬度與β-Gal和PG2活性呈極顯著負(fù)相關(guān)，β-Gal和PG2活性越高，果實(shí)軟化速度越快[26]。本研究貯藏期間，與CK 12相比，氯化鈣12中β-Glu、Ces和EG25相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，PG2相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，細(xì)胞壁合成受到影響，氯化鈣處理后，PG2相對(duì)表達(dá)量大幅度下降，因而延緩青圓椒的軟化。本研究氯化鈣處理可以通過抑制與細(xì)胞壁相關(guān)的酶基因的表達(dá)來延緩青圓椒果實(shí)的細(xì)胞壁降解和軟化。

青圓椒的風(fēng)味物質(zhì)主要與萜類、甾體、苯丙酸、半胱氨酸等氨基酸和不飽和脂肪酸合成途徑有關(guān)，香氣成分主要與醇、醛、酯等揮發(fā)性物質(zhì)的合成代謝相關(guān)[27-30]。有研究表明乙醛經(jīng)乙醇脫氫酶催化生成乙醇，隨后乙醇酯化產(chǎn)生酯類物，該類物質(zhì)主要表現(xiàn)果香味、甜味，對(duì)果實(shí)風(fēng)味形成有一定正向作用[31]。在本研究中，從CK 12與氯化鈣12比較可以看出，氯化鈣處理能夠抑制AlaAT2和PAL等基因相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，延緩ADH7、GSTsU7和亞油酸9S-脂肪氧化酶5等基因相對(duì)表達(dá)量下調(diào)。與CK 0相比，CK 12中ADH7相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，果實(shí)正常香氣風(fēng)味的合成受到影響，與CK 12相比，氯化鈣12中ADH7相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，能夠較長時(shí)間維持其正常風(fēng)味，保持其品質(zhì)。以上結(jié)果表明，氯化鈣處理能夠通過調(diào)節(jié)果實(shí)風(fēng)味與香氣相關(guān)酶基因的表達(dá)來影響香氣與風(fēng)味的變化，進(jìn)而保持青圓椒原本的風(fēng)味香氣，減少不良?xì)馕兜漠a(chǎn)生。

乙烯是影響呼吸躍變型果實(shí)成熟進(jìn)程的重要激素物質(zhì)，在果實(shí)采后貯藏過程中參與細(xì)胞壁降解導(dǎo)致果實(shí)軟化，而青圓椒屬于非呼吸躍變型果實(shí)，有研究表明乙烯在非呼吸躍變型果實(shí)中同樣參與果實(shí)成熟衰老[32]。本研究青圓椒在貯藏期間，與CK 0相比，CK 12乙烯感知下游基因ERF113下調(diào)。而與CK 12相比，氯化鈣12中的ERF113基因上調(diào)，ERF113可能與乙烯合成呈拮抗關(guān)系，表明氯化鈣處理對(duì)青圓椒中乙烯合成相關(guān)酶進(jìn)行調(diào)控，減少了乙烯的合成，從而延緩青圓椒的衰老和質(zhì)地的軟化。此外，有研究表明，乙烯、脫落酸能夠促使貯藏期間薄皮甜瓜果實(shí)中PG、PME、β-Gal活性升高，以調(diào)節(jié)果實(shí)細(xì)胞壁多糖、果膠物質(zhì)的變化，促進(jìn)果實(shí)軟化[33]。與CK 0相比，CK 12的ABAH1和PG2相對(duì)表達(dá)量上調(diào)，而與CK 12相比，氯化鈣12中的ABAH1和PG2相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，質(zhì)地變軟緩慢。Aux/IAAs和ARFs是生長素信號(hào)通路中的兩個(gè)主要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，生長素能夠拮抗乙烯或脫落酸的影響來抑制果實(shí)成熟[34-37]。本研究中機(jī)械損傷青圓椒中的IAA16等相對(duì)表達(dá)量在氯化鈣處理后有所提高，ABAH1相對(duì)表達(dá)量下調(diào)，與對(duì)照組相比，氯化鈣處理組的青圓椒比對(duì)照組的青圓椒衰老較慢。由此可知，氯化鈣能夠?qū)η鄨A椒果實(shí)中植物激素進(jìn)行調(diào)控，并通過植物激素間的相互促進(jìn)、拮抗作用，延緩青圓椒果實(shí)機(jī)械損傷帶來的危害。

4 結(jié) 論

氯化鈣處理不僅能夠延緩水果品質(zhì)的劣變、營養(yǎng)的流失還能延長其貯藏期，而且對(duì)于有機(jī)械損傷的水果，仍能起到很好的保鮮效果[38]。本研究使用氯化鈣對(duì)受到機(jī)械損傷的青圓椒進(jìn)行處理，分析其生理特性、營養(yǎng)品質(zhì)及基因在貯藏期間的變化，發(fā)現(xiàn)氯化鈣能夠延長機(jī)械損傷青圓椒的貯藏時(shí)間，保持青圓椒的品質(zhì)，有效維持青圓椒的硬度，降低其轉(zhuǎn)紅速率，對(duì)青圓椒的腐爛有抑制作用。此外，氯化鈣可能通過抑制CCS和PSY等基因的上調(diào)來抑制類胡蘿卜素的合成，通過抑制β-Glu、Ces和EG25等基因的下調(diào)來緩解其軟化，并通過影響青圓椒中某些轉(zhuǎn)錄因子、植物激素和香氣風(fēng)味相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而影改善有機(jī)械損傷的青圓椒果實(shí)的表觀品質(zhì)。