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北京市农林科学院揭示紫外线辐照调控青椒果实采后成熟衰老新机制

2021-07-29 14:09     来源:采后生物学与技术PBT     紫外线辐照 辐照杀菌

近日,采后领域顶尖期刊PBT在线发表了北京市农林科学院蔬菜研究中心(国家蔬菜工程技术研究中心)左进华副研究员团队题为"UV-C irradiation delays the physiological changes of bell pepper fruit during storage" (紫外线辐照延迟了甜椒果实在贮藏期间的生理变化)的研究论文。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2021.111506

研究亮点

1. 紫外光UV-C处理影响色素合成、果实质地、风味香气和植物激素相关基因的表达,可有效抑制青椒果实采后品质劣变,维持果实采后品质,延缓其采后成熟衰老过程。

2. 紫外光UV-C处理主要影响青椒果实中类黄酮、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和苯丙素等生物合成途径相关基因和代谢物质的表达。

背景介绍

青椒(Capsicum annuum L.)是世界第二大消费蔬菜,其颜色鲜艳,风味独特,营养丰富,深受消费者喜爱。但青椒果实采后代谢旺盛,在采后贮运过程中,易出现颜色转红,失水萎蔫,腐烂变质等品质劣变现象,严重影响其营养品质和商品价值。青椒果实采后成熟衰老是一个复杂且有序的生理生化过程,包括色泽、风味、质地、香气和其他代谢物质的变化,这些变化是通过多个基因的精细协同调控来实现的。紫外光辐照保鲜技术是一种常见的冷杀菌技术,紫外光处理有利于保持果蔬采后生理特性和营养品质。左进华副研究员团队的前期研究揭示了紫外光UV-C处理对青椒果实色泽和生理品质的影响,然而,关于UV-C辐照对青椒果实基因表达的影响以及对果实采后成熟的分子调控机制尚不清楚。

主要研究结果

1. UV-C处理可以有效维持青椒果实采后的生理特性和营养品质,降低损耗。


图 1.紫外线处理后甜椒果实在贮藏期间的变化。(A)感官质量,(B)外观,(C)硬度和(D)在25℃下储存7天的对照组和UV-C处理(0.25 kJ/m2)甜椒的相对质量损失。星号表示平均值之间的显著差异(P < 0.05)。

2. UV-C处理通过调控色素合成、果实质地、风味香气和植物激素相关基因的表达延缓青椒果实采后成熟过程。


图 2.在甜椒果实贮藏期间和UV-C照射后由ncRNAs和mRNAs调控的基因调控网络模型。上调的基因用红色表示,下调的基因用蓝色表示。紫外线延迟了甜椒果实在贮藏期间的生理变化,抑制了一系列基因转录物的表达,增加了其他基因的表达。

拓展信息

第一作者:马丽丽,硕士就读于河北农业大学,2019年6月加入北京市农林科学院蔬菜研究中心左进华副研究员团队,从事果蔬采后生理及分子生物学研究。以第一作者身份在Horticulture Research、Theoretical and applied genetics、Postharvest Biology and Technology等国际知名期刊发表SCI论文3篇,并于2021年考入中国农业大学继续攻读博士学位。

通讯作者:左进华,男,博士,硕士生导师,北京市农林科学院蔬菜研究中心(国家蔬菜工程技术研究中心)副研究员,中国蔬菜流通协会一二三产业融合发展分会专家委员会特聘专家,中国食品安全社会共享共治促进工程专家委员会特聘专家,中国农学会农产品贮藏加工分会理事,中国园艺学会采后科学技术分会理事,全国专业标准化技术委员会委员,国家农产品加工技术研发体系青年工作委员会委员,河南省铁路食品安全管理工程技术研究中心学术委员会委员,北京食品学会理事,入选第八批“北京市优秀青年人才”。主要研究方向为果蔬采后生理及分子生物学,近年来,先后主持和参与国家级及省部级项目32项,先后在Trends in Food Science & Technology、New Phytologist、Plant Physiology、Plant Journal、Horticulture Research、Food Chemistry等国际知名期刊发表SCI论文43篇,获得授权国家专利22项,参与制定农业部行业标准1项,北京市地方标准1项,获得北京市科技进步三等奖1项,中国商业联合会一等奖1项。

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