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          武汉植物园在解析乙烯和脱落酸在猕猴桃果实成熟中的作用方面取得新进展

          2021-04-25 | 来源:猕猴桃种质资源与育种学科组 黄文俊| 【  

            猕猴桃原产于中国,因其独特的风味,丰富的营养和平衡的膳食纤维越来越受到人们的关注和喜爱,已成为我国重要的水果种类之一。截至2019年底,我国猕猴桃种植面积436万亩,总产量超过300万吨,连续多年稳居世界第一。

            猕猴桃,被公认为呼吸跃变型果实,但是它有着不同于传统呼吸跃变型果实,如苹果、番茄等的乙烯产生模式,因为乙烯大量增加发生在猕猴桃果实成熟末期,而绝大部分成熟相关变化,如淀粉水解、果肉颜色转变、果实软化等过程均是在无明显乙烯产生条件下发生的。是否有其他因素参与了猕猴桃果实成熟调控?

            脱落酸(ABA),作为重要的植物激素之一,在抗逆和果实成熟中均发挥着重要作用。越来越多的研究表明,脱落酸也可以调控呼吸跃变型果实的成熟衰老过程,可能与间接调控乙烯合成有关。猕猴桃通常在达到生理成熟时采收,在低温下贮藏以延长贮藏期,而长期低温贮藏过程中,可能面临果实失水及其带来的脱水胁迫等问题。脱落酸在脱水胁迫下的猕猴桃果实成熟中的作用及其与乙烯的关系目前还不清楚。

            我们通过分析不同贮藏湿度下果实中乙烯、脱落酸和失重及果实软化的关系,并对乙烯和脱落酸合成途径相关基因表达进行了研究。结果表明果实失重诱导果实更早产生乙烯,并促进果实后期软化加快;但是果实失重、乙烯产生与果实ABA含量之间并没有紧密的关系,而ABA含量仅与果实硬度(软化)高度负相关。果实中乙烯含量的增加主要是通过乙烯合成关键基因AcACS1和AcACO1的表达量大幅上升导致的,而只有脱落酸合成途径相关基因AcNCED4与ABA积累模式高度相关,是猕猴桃果实中ABA合成的重要关键基因。然而,脱落酸调控脱水胁迫下的果实软化成熟过程是直接还是间接性调控乙烯代谢来实现的还不能给与明确定论。

            本研究结果以‘The role of ethylene and abscisic acid in kiwifruit ripening during postharvest dehydration’为题发表在国际知名采后领域期刊《Postharvest Biology and Technology 》上。中国科学院武汉植物园猕猴桃种质资源与育种学科组黄文俊副研究员为该论文第一作者,新西兰皇家植物与食品研究院教授Jeremy Burdon为通讯作者。本研究得到中国科学院出国留学奖学金和新西兰皇家植物与食品研究院项目的支持。

            论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925521421000983

                 https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2021.111559

           

          图不同贮藏湿度下长期低温(0℃)贮藏过程中猕猴桃果实失重,乙烯释放率,ABA含量和果实硬度之间的相互关系

           
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