冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实冷害及能量和脯氨酸代谢的影响

姜 玉 张 苗 汤 静 金 鹏 郑永华

(南京农业大学食品科技学院,江苏 南京 210095)

黄瓜(CucumissativusL.)又名胡瓜、青瓜。黄瓜果实的含水量高达95%以上,且外皮极薄,代谢旺盛,在贮藏过程中极易失水萎蔫,失去商品性。低温贮藏是保持果蔬采后品质的常用方法,但是对于冷敏性的黄瓜而言,当贮藏温度低于7～10℃时会发生冷害,导致其表面出现凹陷斑,而且随着贮藏时间的延长冷害症状会逐渐加剧,最终霉变腐烂,严重降低了黄瓜的食用价值[1-2]。因此,减轻果实低温冷害的发生是黄瓜冷链贮运的关键。

能量代谢与采后果蔬冷害的发生密切相关,较高的能量水平有利于细胞膜脂的合成以及损伤修复,减缓膜脂的过氧化程度,抑制膜脂相关降解酶的活性和膜透性的增加,从而较好地维持细胞膜的完整性,提高采后果蔬的抗冷性,延缓冷害的发生[3-6]。脯氨酸作为细胞内的渗透调节物质,可以增加细胞渗透压,稳定细胞膜和亚细胞结构,保护细胞免受应激下的氧化损伤,从而维持细胞膜的完整性,提高植物的抗冷性[7-8]。已有研究表明,适当的采后处理可以促进果蔬内游离脯氨酸含量的积累,提高果蔬的抗冷性,延缓冷敏性果蔬冷藏期间冷害的发生[9-12]。

冷激处理(cold shock treatment,CST)是果蔬采后贮藏前用冷空气或冰水混合物作短期处理,以保持较好的贮藏品质,延长果蔬货架期的一种物理保鲜方法,具有操作简单、无化学污染等优点[13]。Inaba等[14]发现用0℃的冰水混合物短时处理番茄果实,可以保持其品质,延长贮藏期,并将这种低温胁迫效应称为“冷激效应”。随后的研究表明,冷激处理对减轻茄子[9]和香蕉[15]等果蔬的低温冷害具有良好作用。水杨酸(salicylic acid,SA)是一种广泛存在于高等植物体内的简单酚酸类物质,在植物抵抗严寒、高温、干旱和重金属毒害等非生物胁迫方面发挥着重要作用[16]。研究表明,适宜浓度的水杨酸处理能够提高石榴[17]、丝瓜[18]和李子[19]等果蔬的抗冷性,减轻其冷藏期间的冷害症状。因此,冷激和水杨酸处理作为一种安全有效的采后保鲜技术备受关注。前人研究发现采用适宜条件的冷激或水杨酸单独处理可减轻黄瓜果实贮藏冷害的发生[20-21],但有关二者复合处理对黄瓜果实低温贮藏期间冷害的影响及其作用机理尚鲜见报道。为此,本试验研究了冷激结合水杨酸处理对采后黄瓜低温贮藏期间冷害以及能量和脯氨酸代谢的影响,旨在探讨二者复合处理减轻黄瓜果实冷害的作用及其机理,为冷激和水杨酸复合处理在黄瓜果实低温贮运保鲜中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

以新鲜的托尼102水果黄瓜为试材,挑选带1 cm长果柄、瓜条饱满顺直、大小一致且无机械伤的黄瓜备用。

硫代巴比妥酸、氢氧化钠、碳酸钙、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、茚三酮、磺基水杨酸、脯氨酸、L-鸟氨酸,α-酮戊二酸、乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)、甘露醇、甲硫吩嗪(phenazin methosulfate,PMS)、磷酸吡哆醛,南京杰汶达试剂器材有限公司;三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷 (adenosine diphosphate,ADP)、一磷酸腺苷 (adenosine monophosphate,AMP)、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、甲醇、细胞色素C,上海源叶生物科技有限公司;三羟甲基氨基甲烷,北京索莱宝科技有限公司;三氯乙酸、琥珀酸钠、硝酸钠、2,6-二氯酚靛酚(2,6-dichloroindophenol,DCPIP)等,国药集团化学试剂有限公司。其中,ATP、ADP、AMP、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾和甲醇为色谱纯,硫酸、盐酸、无水乙醇、丙酮、浓氨水、冰醋酸、甲苯、磷酸均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

UV-1600分光光度计,上海美普达仪器有限公司;DDS11-A电导仪,上海第二分析仪器厂;FA1104电子天平,上海精密科学仪器有限公司;MIR-253三洋恒温培养箱,上海恒逸实业有限公司;GL-20G-H冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂;HH-6型数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;HZ-9211KB型恒温振荡器,太仓市科教器材厂;HITACHIL2000高效液相色谱仪,天美科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

将黄瓜果实随机分为4组,分别进行以下处理:1)冷激处理(CST):将黄瓜果实在0℃的冰水混合物中浸泡30 min;2)水杨酸处理(SA):将黄瓜果实在含有1 mmol·L-1水杨酸溶液中常温浸泡30 min;3)冷激结合水杨酸处理(CST+SA):将黄瓜果实在含有1 mmol·L-1水杨酸的0℃冰水混合物中浸泡30 min;4)对照(CK):常温蒸馏水中浸泡30 min。上述处理条件均由预试验得出。处理完毕后,将黄瓜果实取出自然晾干,4组样品分装于0.01 mm厚的聚乙烯薄膜袋中,每袋装10个,袋口用橡皮筋绕2道,然后置于温度4±1℃、相对湿度85%～90%的恒温箱中贮藏15 d。每个处理225个果实,重复3次。冷藏期间每隔3 d各处理组每个重复随机取45个果实,其中30个置于20±1℃货架2 d后测定冷害指数,剩余15个用于其他指标的测定。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 冷害指数 黄瓜果实冷害症状主要表现为表皮凹陷和水渍状斑点。参照Liu等[22]的方法,将黄瓜果实按冷害症状出现的面积分为5级:0级,无冷害;1级,冷害面积为0～25%;2级,冷害面积为25%～50%;3级,冷害面积为50%～75%;4级,冷害面积为75%～100%。按照公式计算冷害指数:

1.4.2 相对电导率和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量 相对电导率的测定参照Song等[23]的方法并稍作修改。用直径6 mm打孔器取黄瓜中间部位的果皮小圆片10片,每片厚度1mm,放入25mL具塞刻度试管中,加入25 mL蒸馏水,振荡并测定电导度C0,静置30 min后测定电导度C1,然后再将试管煮沸15 min,待其冷却后补水至25 mL测定电导度C2。按照公式计算相对电导率:

MDA含量的测定参照曹建康等[24]的方法并稍作修改。采用分光光度法分别测定溶液在600、532和450 nm波长处的吸光度值(OD600、OD532和OD450),MDA含量以nmol·g-1FW表示。按照公式计算MDA含量:

1.4.3 能量水平及代谢相关酶 ATP、ADP、AMP含量及能荷水平的测定参照Liu等[25]的方法并稍作修改。称取2 g冷冻黄瓜样品,用5 mL 0.6 mol·L-1高氯酸溶液充分研磨提取,4℃、10 000×g离心30 min,取2 mL上清液立即用1 mol·L-1KOH溶液将pH值调节至6.5～6.8,用超纯水定容至3 mL,再用0.45μm的纤维滤膜过滤,用高效液相色谱仪进行测定分析。色谱条件为C18反相柱[250 mm×4.6 mm,Agilent(中国)科技有限公司],检测器为紫外检测器,检测波长254 nm,柱温30℃,流速0.8 mL·min-1,进样量20μL。流动相A为0.05 mol·L-1磷酸钾缓冲液(pH值7.0),流动相B为甲醇(色谱纯)。采用梯度洗脱,流动相B在0、7、10 min时所占比例分别为0、20%、0。根据ATP、ADP、AMP标准品的保留时间对样品峰进行定性分析。根据制作的标准曲线对样品峰进行定量分析,结果以μg·g-1FW表示。按照公式计算能荷(energy charge,EC):

线粒体的提取参照Liang等[26]的方法。称取4 g黄瓜果肉,加入10 mL提前4℃预冷的50 mmol·L-1Tris-HCl提取液(pH值7.5,内含0.25 mol·L-1蔗糖、0.5%PVP、0.3 mol·L-1甘 露 醇 以 及1 mmol·L-1EDTA),低温冰浴研磨成匀浆,然后用五层纱布过滤,并转移到10 mL离心管中,4℃、14 800×g离心25 min。向沉淀中加入4mL 10mmol·L-1Tris-HCl洗涤液(pH值7.2,内含0.25 mol·L-1蔗糖、0.3 mol·L-1甘露醇以及1mmol·L-1EDTA),重复上述离心操作,向最终的沉淀中加入2 mL上述洗涤液即得线粒体粗酶液。

H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的测定参照Jin等[27]的方法并稍作修改。测定H+-ATPase活性时,吸取0.7 mL 30 mmol·L-1Tris-HCl缓冲液(pH值7.2,内含3 mmol·L-1MgSO4、50 mmol·L-1NaNO3、0.1 mmol·L-1Na3VO4、50 mmol·L-1KCl、0.1 mmol·L-1钼酸铵)与0.1 mL线粒体粗酶液混合,加入0.1 mL 30 mmol·L-1ATP-Tris(pH值8.0)迅速启动反应,于37℃水浴保温20 min,之后加入0.1 mL 55%三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)终止反应。对照用蒸馏水代替启动液和终止液。Ca2+-ATPase活性的测定与H+-ATPase类似,其中无机磷的测定采用磷测试盒(南京建成生物工程研究所),最终以每克鲜重每小时释放1μmol无机磷所需要的酶量作为一个酶活力单位U,结果以U·g-1FW表示。

琥铂酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)活性的测定参照Ackrell等[28]的方法。吸取2.7 mL磷酸钾缓冲液(pH值7.4,内含0.2 mol·L-1琥铂酸钠)和0.1 mL 0.9mmol·L-1DCPIP混匀后于30℃保温5min,冷却后加入0.1 mL线粒体粗酶液和0.1 mL PMS,混匀后启动反应,于30℃保温30 min,分别于反应前后测定600 nm波长处的吸光度值。以每克鲜重每分钟吸光度值变化0.01为一个酶活力单位U,结果以U·g-1FW表示。

线粒体细胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase,CCO)活性测定参照Veitch等[29]的方法。吸取0.1 mL线粒体粗酶液,加入0.5mL 0.04%细胞色素C和2mL蒸馏水,于37℃保温2min后加入0.5mL 0.4%对苯二胺,再次保温10min,分别于反应前后测定510 nm波长处的吸光度值。以每克鲜重每分钟吸光度值变化0.01为一个酶活力单位U,结果以U·g-1FW表示。

1.4.4 脯氨酸含量及相关代谢酶活性 脯氨酸含量、Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS)活性、脯氨酸脱氢酶(proline dehydrogenase,PDH)活性测定参照Shang等[10]的方法并稍作修改;鸟氨酸-δ-氨基转移酶(ornithine-δaminotransferase,OAT)活性的测定参照Zhang等[30]的方法并稍作修改。脯氨酸含量测定:用5 mL 3%(m/v)磺基水杨酸研磨黄瓜样品,研磨成匀浆后于100℃下振荡提取10min,4℃、14 800×g离心15min,取上清液与等体积的冰醋酸和酸性茚三酮试剂混合并煮沸30 min。冷却后将反应混合物用甲苯萃取,并测定有机相在520 nm波长处的吸光度值。将得到的吸光度值与使用已知量的脯氨酸构建的标准曲线进行比较,结果以μg·g-1FW表示。

P5CS和PDH活性测定:用5 mL 50 mmol·L-1Tris-HCL缓冲液[pH值7.2,内含1 mmol·L-1二硫苏糖酶(DL-Dithiothreitol,DTT)、5%PVP和3 mmol·L-1EDTA]低温研磨黄瓜样品,4℃、14 800×g离心20 min,将酶液(离心所得上清液,下同)与相应的反应体系混合,分别测定340 nm波长处的吸光度值,以混合反应液每分钟吸光度值变化0.001为1个酶活力单位U,结果以U·g-1FW表示。其中,P5CS反应体系包括:50 mmol·L-1Tris-HCl缓冲液(pH值7.2,内含2.5 mmol·L-1MgCl2、7.5 mmol·L-1谷氨酸、10 mmol·L-1ATP)、酶液、0.4 mmol·L-1NADPH-Na4;PDH反应体系包括:0.1 mmol·L-1Na2CO3-NaHCO3缓冲液(pH值10.3)、酶液、0.1 mol·L-1脯氨酸、10 mmol·L-1NAD+。

OAT活性测定:用5mL 50mmol·L-1pH值8.0的磷酸盐缓冲液缓冲液(内含1 mmol·L-1DTT)低温研磨黄瓜样品,4℃、14 800×g离心20 min,将离心所得上清液与反应体系混合,测定其在510 nm波长处的吸光度值,以反应体系每分钟吸光度值变化0.01为一个酶活力单位U,结果以U·g-1FW表示。OAT反应体系:35 mmol·L-1鸟氨酸、25 mmol·L-1α-酮戊二酸、0.05 mmol·L-1磷酸吡哆醛、3 mol·L-1高氯酸、2%茚三酮。

1.5 数据分析

上述指标均取3个平行样(3次重复)测定。运用Excel 2010和SPSS 22.0软件对试验数据进行统计分析,用Origin 8.6软件作图,邓肯氏多重比较方法进行差异显著分析,P＜0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实冷害指数的影响

由图1可知,黄瓜果实在贮藏前3 d未出现明显冷害症状,但随着贮藏时间的延长,各组冷害指数不断增加。其中,CST、SA及CST+SA 3种处理均不同程度抑制了黄瓜果实冷害指数的增加。贮藏6 d后,除SA外,CK黄瓜果实的冷害指数显著(P＜0.05)高于同期其他处理,并在贮藏15 d后达到最高,此时,SA、CST及CST+SA的冷害指数分别为90.0%、87.5%和67.5%。除贮藏前3 d外,CST+SA的冷害指数均显著低于CST、SA及CK(P＜0.05)。

2.2 冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实相对电导率和MDA含量的影响

相对电导率是反映细胞膜完整性的重要指标。由图2-A可知,所有处理组黄瓜果实冷藏期间相对电导率均呈上升趋势,但CST、SA及CST+SA黄瓜果实相对电导率在贮藏中后期的上升幅度明显低于CK,以CST+SA最低。MDA是膜脂过氧化产物,其含量随着冷害程度的加深而增加。由图2-B可知,整个贮藏期间,CST、SA及CST+SA显著抑制了黄瓜果实MDA含量的增加(P＜0.05),以CST+SA的抑制效果最佳。

2.3 冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实能量代谢影响

2.3.1 冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实能量水平影响 由图3-A可知,各组黄瓜果实ATP含量随着贮藏时间的延长整体呈下降趋势,其中CK和SA的ATP含量在前6 d快速下降,随后开始增加,SA、CST和CST+SA显著抑制了ATP含量的下降(P＜0.05),以CST+SA的作用效果最佳。贮藏15 d时,CST+SA的ATP含量分别是CK、SA及CST的2.11、1.05和1.07倍。

黄瓜果实ADP含量在贮藏期间整体呈下降趋势(图3-B)。SA、CST和CST+SA均显著抑制了ADP含量的下降(P＜0.05)。贮藏0～9 d,SA和CST的ADP含量均显著低于CST+SA,至贮藏12～15 d,3个处理间无显著性差异(P＞0.05)。贮藏第9天时,CK的ADP含量分别是SA、CST和CST+SA的82%、76%和68%。

由图3-C可知,黄瓜果实AMP含量在贮藏期间整体呈波动上升趋势,除SA外,CST和CST+SA均可抑制AMP含量的增加,且CST+SA的效果更好。与CK相比,在贮藏前期,SA促进了AMP含量的增加,后期对AMP含量起到明显抑制作用。

能荷水平的变化与ATP含量变化趋势类似,整体呈下降趋势(图3-D)。贮藏前期,除SA外,CST和CST+SA均显著(P＜0.05)抑制了黄瓜果实内能荷的下降,维持了较高的能荷水平。随着贮藏期的延长,3个处理均能显著抑制能荷的下降(P＜0.05)。贮藏0～9 d,与CST、SA相比,CST+SA显著延缓了黄瓜果实能荷的下降(P＜0.05);贮藏第6天时,CST+SA的能荷分别是CK、SA和CST的1.40、1.35和1.15倍。

上述研究表明,SA、CST及CST+SA均可抑制黄瓜果实内ATP和ADP含量的下降,抑制AMP含量的上升,使黄瓜果实的能荷维持在较高水平,其中以CST+SA的效果最好。

2.3.2 冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实能量代谢关键酶活性的影响 贮藏期间,黄瓜果实内H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性均呈先上升后下降的趋势,SA、CST及CST+SA均可提高这2种酶的活性,其中以CST+SA最高。在贮藏第9天时,CST+SA的H+-ATPase活性分别是CK、SA及CST的1.62、1.21和1.18倍(图4-A)。Ca2+-ATPase活性在贮藏前3 d迅速上升,随后开始下降(图4-B),贮藏第3天时,CST+SA的Ca2+-ATPase活性分别较CK、SA和CST提高了88%、44%和32%。与SA和CST相比,CST+SA显著提高了黄瓜果实的Ca2+-ATPase活性(P＜0.05,除贮藏15 d外)。

由图4-C可知,黄瓜果实SDH活性在贮藏前期呈上升趋势,后期略有下降。与CK相比,SA、CST及CST+SA可提高SDH活性,其中以CST+SA最高。贮藏结束时,CST+SA的SDH活性分别为CK、SA及CST的1.48、1.31和1.21倍。由图4-D可知,在贮藏前期,黄瓜果实CCO活性呈上升趋势,后期略有下降。与CK相比,SA、CST及CST+SA可提高CCO活性,其中以CST+SA最高。除贮藏第6天和第15天,SA、CST及CST+SA黄瓜果实的CCO活性均显著高于CK(P＜0.05)。贮藏第9天时,CST+SA的CCO活性分别较CK、SA及CST提高了55%、15%和18%。

综上所述,SA、CST以及CST+SA均可提高黄瓜果实H+-ATPase、Ca2+-ATPase、SDH和CCO的活性,维持黄瓜果实冷藏期间的能量代谢平衡,其中以CST+SA的效果最好。

2.4 冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实脯氨酸代谢影响

由图5-A可知,SA、CST和CST+SA均提高了黄瓜果实中的脯氨酸含量,CST+SA的脯氨酸含量显著高于其余3组(P＜0.05)。贮藏15 d时,CST+SA的脯氨酸含量分别是CK、SA及CST的1.70、1.60和1.45倍。贮藏期间,SA、CST和CST+SA均显著诱导了黄瓜果实中P5CS(图5-B)和OAT活性(图5-C)的增加(P＜0.05,除贮藏3 d外)。贮藏结束时,CST、SA和CST+SA的P5CS活性分别为CK的1.36、1.46和1.58倍,而CST+SA的OAT活性分别是CK、SA及CST的1.88、1.30和1.18倍。由此可见,SA、CST和CST+SA可提高与脯氨酸积累有关的合成酶P5CS和OAT的活性,促进黄瓜果实内脯氨酸的积累,其中以CST+SA的效果最好。

由图5-D可知,黄瓜果实PDH活性随贮藏时间的延长逐渐下降,前期下降较快,从贮藏第6天开始缓慢下降。SA、CST和CST+SA均抑制了PDH活性,使各处理组黄瓜果实的PDH活性保持在较低水平,在不同程度上抑制了脯氨酸的降解,其中以CST+SA的PDH活性最低。

3 讨论

黄瓜属于冷敏性果蔬,不适宜的低温会造成黄瓜果实表皮凹陷、出现水渍状斑点等冷害症状,冷害是限制其采后冷链流通的主要因素。诸多研究表明,适当的SA和CST处理可以提高采后黄瓜果实的抗冷性,减轻黄瓜果实冷害发生,延长贮藏期[19-20]。本试验结果同样表明,4℃条件下,SA、CST以及CST+SA均可抑制黄瓜果实贮藏期间冷害指数的上升,减轻冷害症状,其中以CST+SA的效果最佳。

果蔬发生冷害后,细胞膜结构发生相变,由液晶态转为凝胶态,致使膜结合酶活性降低和膜透性增大,从而引起电解质外渗和膜脂过氧化产物MDA含量的增加[31]。张婷婷等[9]发现CST(0℃冰水混合物,20 min)可有效抑制茄子果实在4℃贮藏期间电导率和MDA含量的上升,减轻茄子果实冷害的发生。SA处理可以使石榴[17]和李子[19]的相对电导率和MDA含量保持在较低水平,有效抑制果实细胞膜脂的过氧化作用,维持细胞膜结构的完整性,同时减轻果实冷害的发生。本研究结果也表明,SA、CST、CST+SA均可减轻低温对黄瓜果实细胞膜的损害,抑制其相对电导率和MDA含量的上升,维持细胞膜的稳定性和完整性,从而减轻黄瓜果实的冷害,其中以CST+SA的效果最好。

研究表明,冷害会降低果蔬组织内的能量水平,破坏细胞膜的完整性,而适当的采后处理可以抑制其能量水平的降低,延缓冷害的发生。如低温冷藏下香蕉果实的ATP含量和能荷水平不断下降,贮藏品质也不断降低,但经硫化氢处理后,其ATP含量和能荷水平得到了提高,冷害症状得到了缓解[32]。Jin等[27]研究也表明,茉莉酸甲酯处理能够提高桃果实低温贮藏期间的ATP、ADP含量和能荷水平,延缓AMP含量的上升,从而提高其能量水平,维持细胞膜的完整性,提高桃果实的抗冷性。本试验结果表明,SA、CST和CST+SA均延缓了黄瓜果实低温贮藏期间ATP和ADP含量的下降,抑制了AMP含量的上升,同时保持了较高的能荷水平,维持了黄瓜果实细胞膜的完整性,减轻了冷害症状,其中以CST+SA的效果最佳。

H+-ATPase、Ca2+-ATPase、SDH和CCO是能量代谢过程中的关键酶,这些酶的变化能反映线粒体的功能以及合成能量的变化[27,32]。研究表明,随着果蔬在低温下贮藏时间的延长,这4种酶的活性会降低,果蔬的冷害程度也随之加深[27,33-35]。如Li等[32]发现硫化氢处理能通过提高H+-ATPase、Ca2+-ATPase、SDH和CCO的活性,从而提高采后香蕉的ATP含量和能荷水平,进而减轻香蕉果实冷藏期间的冷害症状,维持其较好的贮藏品质。本试验结果表明,SA、CST和CST+SA均能提高H+-ATPase、Ca2+-ATPase、SDH和CCO的活性,维持细胞内的能量代谢平衡,从而使黄瓜果实内的ATP含量和能荷保持在较高水平,延缓冷害的发生,其中以CST+SA的效果更为显著。

脯氨酸作为一种渗透调节物质,对维持逆境下细胞的渗透平衡具有重要作用。而果蔬内脯氨酸的积累主要与OAT、P5CS和PDH有关,其中OAT和P5CS是脯氨酸代谢过程中的合成酶,而PDH是脯氨酸降解酶,在3种酶的相互作用下,对植物体内脯氨酸的合成与降解形成一个动态的调节和控制[36]。Shang等[10]研究发现,采用γ-氨基丁酸处理桃果实可显著提高P5CS和OAT活性,同时降低PDH活性,从而增加桃果实内脯氨酸的含量,提高桃果实的抗冷性。黄琦辉等[12]研究也发现,丁香酚处理使茄子在冷藏期间保持较高的P5CS和OAT活性,较低的PDH活性,促进了茄子果实内脯氨酸含量的积累,提高了其低温耐受力,延缓了冷害的发生。本试验结果表明,SA、CST和CST+SA均能通过提高OAT和P5CS活性,降低PDH活性来提高黄瓜果实内脯氨酸的含量,增加黄瓜果实的低温耐受性,减缓冷害的发生,同样以CST+SA的效果最好。

4 结论

本研究结果表明,SA、CST及CST+SA均能有效延缓黄瓜采后低温贮藏中冷害的发生,同时通过调节能量和脯氨酸代谢关键酶的活性,提高ATP和ADP含量,降低AMP含量,维持较高的能荷水平,积累更多的脯氨酸含量,从而维持细胞膜的完整性,减轻黄瓜果实冷害的发生,其中以CST+SA对减轻黄瓜果实冷害的效果最为显著。本研究从能量和脯氨酸代谢的角度,探讨了冷激结合水杨酸处理减轻黄瓜果实冷害的可能机理,为黄瓜冷害的控制提供了实践参考。