青霉菌侵染前后哈密瓜转录组的构建及分析

丰富的营养物质容易被青霉菌侵染,从而导致哈密瓜的腐坏变质。利用Illumina测序技术考察青霉病原菌侵染前后哈密瓜基因转录组水平的差异变化。利用Illumina平台测序并分析了哈密瓜的转录组信息。过滤后的Clean Reads包含4 947 555 420 nt的碱基数,对Clean Reads进行组装,获得了50 502条Unigene。在NR数据库中,以E value值10-5为截点进行BLAST比对,共有71.28%的Unigenes比对到该数据库中。但还有10 526条Unigene没有比对到NR、NT和Swiss-Prot数据库,可能是哈密瓜果实区别于其它物种而特有的基因,这需要进一步验证。将本次转录组测序得到的39 976个Unigene比对到KEGG数据库进行Pathway注释,共映射到不同的代谢通路128个。     

草酸处理对哈密瓜采后冷害及品质的影响

以"西州蜜25号"哈密瓜为原料,在常温下浸泡于10、15、20 mmol/L(添加0.5 ml/L吐温-20)3个浓度的草酸溶液中10 min,以常温蒸馏水浸泡(添加0.5 ml/L吐温-20)10 min为对照,待其表面水分完全晾干后,置于3℃~5℃的冷库中进行贮藏42 d。观察和测定贮藏期间哈密瓜果实冷害指数及品质指标等。试验结果表明,与对照相比,草酸处理抑制整个贮期果实硬度和维生素C含量的下降,提高贮藏前期(0~21 d)哈密瓜果实可溶性固形物含量(P0.05),其中15 mmol/L的草酸处理效果较显著。15 mmol/L草酸处理降低呼吸速率和细胞膜渗透率及冷害指数(P0.05),20 mmol/L草酸处理提高果实的冷害指数和细胞膜透性,但减缓叶绿素含量下降速度。结果表明,15 mmol/L草酸是降低哈密瓜冷害,延长果实低温冷藏品质较为有效的处理方法。     

正丁醇处理对冷藏哈密瓜果实冷害和贮藏品质的影响

以新疆哈密瓜“西州密25号”为试验材料,在常温下分别以0%（蒸馏水处理为对照组）、0.5%、1.0%和1.5%正丁醇溶液为处理组,浸泡处理哈密瓜30 min,自然晾干后放入3 ℃冷库贮藏42 d。观察和测定哈密瓜果实在贮藏期间的冷害指数和品质指标。试验结果表明,与对照相比,不同浓度的正丁醇处理作用效果不同,其中浓度为1.0%正丁醇处理较其他处理可明显降低哈密瓜果实的冷害指数和果皮丙二醛（MDA）含量,在一定程度上抑制果肉硬度和抗坏血酸及果皮可溶性蛋白含量下降,提高冷藏期间果皮的可溶性糖含量,对提高哈密瓜果实冷藏过程中的低温耐受性,延长果实低温冷藏品质具有一定作用。     

草酸处理对采后哈密瓜果实膜脂代谢的影响

以"西周密25号"哈密瓜为原料,在已有研究基础上,将哈密瓜在15 mmol/L的草酸溶液中浸泡10 min,以室温(22±2)℃蒸馏水浸泡10 min为对照,待其表面水分完全晾干后,置3～5℃的冷库中贮藏42 d。定期测定哈密瓜果实冷害指数、细胞膜透性和果皮的其它生理指标。研究发现,与对照相比,15 mmol/L草酸处理可降低果实冷害指数和果皮的LOX和PLD活性及其蛋白表达,促进果皮棕榈酸(C_(16:0))和硬脂酸(C_(18:0))的相对含量(除35 d外)下降,提高果皮亚油酸(C_(18:2))、亚麻酸(C_(18:3))和二十碳四烯酸(C_(20:4))的相对含量及与膜结合的Ca~(2+)含量,抑制油酸(C_(18:1))相对含量下降,提高不饱和指数和不饱和度。草酸处理是通过提高与膜结合的Ca~(2+)含量,降低LOX、PLD活性和编码酶基因表达,减少膜脂不饱和脂肪酸降解,维持较高的膜脂不饱和程度,从而增强果实抗冷性,减轻哈密瓜果实冷害的发生。     

亚低温胁迫下草酸处理对采后番茄果实冷害的影响

以"欧美圆"番茄为试验材料,采用10 mmol/L草酸溶液常温浸泡10 min(以浸泡清水为对照),之后于(10±0.5)℃贮藏18 d,之后移至常温(约25℃)贮藏6 d,研究亚低温胁迫下草酸处理对采后番茄果实冷害的影响。结果表明,草酸处理能显著降低番茄果实冷害指数、腐烂指数,显著降低果实丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量和相对电导率,显著抑制果实呼吸和乙烯释放速率,显著提高果实超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性以及渗透调节物质(脯氨酸和可溶性蛋白)含量。这些生理效应表明亚低温胁迫下草酸处理能提高番茄果实抗氧化酶活性和渗透调节能力,维持番茄果实细胞膜结构完整,从而提高番茄果实在亚低温胁迫下的抗冷性。     

靖安白茶芽和叶的转录组数据组装及基因功能注释

茶树富含茶多酚,茶氨酸等多种具有广泛保健功能的植物代谢产物,黄酮是一类主要的茶多酚成分,谷氨酰胺是合成茶氨酸的前体物质。本研究拟从转录组水平阐明靖安白茶茶多酚,茶氨酸等产物代谢途径相关基因。本研究主要以靖安白茶芽和老叶为材料,采用Illumina高通量测序平台4000(Hi Seq/Mi Seq 4000)对其芽和老叶进行转录组测序,通过多种生物信息学方法对转录组数据进行分析。测序结果共得到100568条unigene序列,碱基数为95121064 bp,Nr获得32530个功能注释,KOG获得30087个功能注释,GO获得29010个功能注释,Swiss-Prot获得24553个功能注释,Pfam获得18576个功能注释,并通过GO富集分析和KEGG代谢通路富集分析发掘靖安白茶芽和叶中参与黄酮类化合物和谷胱甘肽化合物代谢途径相关的差异unigene序列。通过本研究为进一步深入的研究靖安白茶的茶多酚和茶氨酸等代谢产物生物合成调控提供依据。     

银耳芽孢和菌丝的转录组分析

采用RNA-Seq技术对银耳菌丝M1332及其2个单核亲本芽孢Y13、Y32进行转录组测序,通过测序共获得13.16G数据,从头(de novo)拼接后得到16 190个基因(Unigene)。利用NCBI的NR、COG、GO、KEGG等常用数据库对组装的Unigene进行同源性预测:NR数据库中的序列同源性比较表明,55.75%的Unigene比对到金黄银耳,13.35%比对到新型隐球酵母;与COG数据库进行比对得到7 203个Unigene,根据其功能大致可分为25类;有3 921个Unigene在GO数据库中注释到,分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类46个分支。差异表达基因的KEGG富集分析结果表明,差异基因富集在氨基糖和核酸糖的代谢、氨基酸代谢、细胞内噬等代谢通路。     

饥饿诱导的魏斯氏菌差异转录组

为探究魏斯氏菌10d-17的代谢途径,初步了解其基因功能,该研究基于转录组测序技术对魏斯氏菌10d-17进行转录组测序和生物信息学相关分析。试验结果表明,共获得10.41 GB的数据,对其进行过滤去冗余后得到Unigene 6 947条,其中Q₂₀(Phred数值大于20碱基占总体碱基的百分比)均在98.36%,高质量reads数为983万～1 359万条;共得到1 018个显著差异表达基因,其中实验组中有509个基因表达上调,509个基因表达下调;差异表达基因中772个基因获得GO(Gene Ontology)功能注释信息,主要富集于RNA代谢过程和药物结合;KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)代谢通路注释发现,差异表达基因主要富集在生物化学代谢、次生代谢物的生物合成等相关代谢通路,其中富集于糖酵解和丙酮酸代谢通路的显著差异表达基因有13个;该研究为探究魏斯氏菌10d-17的代谢途径,初步了解其基因功能奠定了基础。     

采收期对冷藏橄榄果实贮藏期间冷害的影响

针对‘檀香’橄榄果实冷藏期间易发生冷害现象,本实验研究了7 个采收期（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）对（2±1）℃、相对湿度85%～90%条件下冷藏橄榄果实冷害的影响。定期测定贮藏期间橄榄果实冷害指数、果皮褐变指数、果实好果率和质量损失率、果实呼吸强度和细胞膜相对渗透率、果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量的变化。结果表明：与采收期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ相比,采收期Ⅴ能保持冷藏橄榄果实较低的冷害指数、果皮褐变指数、果实质量损失率和较高的好果率,降低果实呼吸强度和呼吸峰值,延缓果实细胞膜相对渗透率升高,保持中后期较高的果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量。因此认为,采收期Ⅴ可作为减轻冷藏‘檀香’橄榄果实冷害发生的适宜采收成熟度。     

热处理对鲜切哈密瓜品质及其微生物的影响

为研究热处理对鲜切哈密瓜品质及其微生物的影响,分别采用75、85、95℃热水对鲜切哈密瓜烫漂30、60s,在冷藏(5℃)过程中每2d测定鲜切哈密瓜的菌落总数、色泽、还原型抗坏血酸、总酸、可溶性固形物、相对电导率和渗汁率。结果表明:在热处理当天,95℃、60s处理杀菌的效果最好,菌落总数为28CFU/g,而对照的菌落总数为1.3×103CFU/g,两者相差约46倍;第10天时,对照组的菌落总数为1.8×108CFU/g,而含量最低的95℃、30s处理的鲜切哈密瓜的菌落总数为2.4×105CFU/g,两者相差750倍;在处理当天和贮存过程中,热处理对还原型抗坏血酸含量、总酸含量、可溶性固形物含量和渗汁率有一定影响,但对色泽几乎没有影响。     

1‐METHYLCYCLOPROPENE DELAYS POSTHARVEST RIPENING AND REDUCES DECAY IN HAMI MELON

ABSTRACT

The effects of 1‐methylcyclopropene (1‐MCP) on postharvest ripening and fruit decay in Hami melon were investigated. Melons were treated with 0, 0.1, 1, or 5 µL/L 1‐MCP at 25C for 24 h and then stored at 25C for 16 days. 1‐MCP treatment significantly inhibited respiration rate and ethylene production and delayed their climacteric rise. The treatment also significantly inhibited the decrease of firmness and the increase of electrolyte leakage. Moreover, treatment with 1 or 5 µL/L 1‐MCP maintained significantly higher total soluble solids, vitamin C and chlorophyll contents. In addition, 1‐MCP treatment significantly delayed the incidence of fruit decay and inhibited the increase of decay index. The efficacy of 1‐MCP on delaying postharvest ripening and controlling fruit decay increased with increasing concentration. These results indicate 1‐MCP treatment has great potential to extend shelf‐life and maintain quality in Hami melon during distribution at ambient temperature.

PRACTICAL APPLICATIONS

1‐Methylcyclopropene (1‐MCP) has been commercially used to delay postharvest ripening and extend the storage life on some climacteric fruits. Hami melon has a very short shelf‐life mainly due to fruit ripening and decay, which causes significant economic losses. In this study, a postharvest application of 1‐MCP significantly delayed ripening and reduced fruit decay while maintaining overall quality during storage at 25C. The results will allow long‐distance transportation and marketing of Hami melon and benefit growers, shippers and distributors of this melon fruit.     

哈密瓜低温贮藏期间激素代谢的代谢组和转录组分析

哈密瓜在采后贮藏过程中容易受到低温胁迫。植物激素在调节作物响应低温胁迫的反应中起着重要作用。为探讨低温胁迫下哈密瓜内源激素代谢的分子机制,采用靶向代谢组学和转录组学方法研究了不同贮藏温度（3 ℃和21 ℃）对哈密瓜贮藏品质、内源激素代谢和基因表达水平的影响。结果表明,低温贮藏使哈密瓜保持了较高的质量和硬度,延缓了腐烂,抑制了丙二醛和过氧化氢含量的增加,但也造成一定程度的冷害。代谢组学分析表明,低温贮藏抑制了哈密瓜果实中脱落酸的积累,但促进了吲哚乙酸和水杨酸含量的积累。转录组分析表明,低温显著影响了植物激素信号转导途径中关键基因（如PYR/PYLs、IAAs、TIRs、GH3、NPRs、TGAs等）的表达水平,其中bHLH13、IAA9-like、IAA27、MYC2-like和PYL4等关键基因的表达水平通过实时定量聚合酶链式反应实验结果得到了验证。这些发现为哈密瓜低温贮藏过程中植物激素代谢的分子机制提供了理论依据。     

热处理对哈密瓜蔗糖和乳酸通量的影响

对哈密瓜进行热处理会更好地提高其贮藏品质,从蔗糖积累和呼吸代谢的角度研究热处理更能揭示其作用的本质。以哈密瓜为材料,研究热处理对哈密瓜代谢网络通量的影响。将哈密瓜分别经过45、50、55 ℃热处理3 h之后立即置于最适贮藏温度5 ℃条件下贮藏21 h,以单一5 ℃处理24 h为对照,得到在不同温度条件下哈密瓜不同空间位置糖酵解途径、三羧酸循环、蔗糖合成途径、戊糖磷酸途径的代谢通量。结果显示：45 ℃和50 ℃处理组都有较高的蔗糖和乳酸通量,但以45 ℃处理组通量最高,作为热处理温度最为合适;而55 ℃处理组与空白对照无较大差别。本实验从代谢的角度深入研究果实的热处理贮藏,以期为提高果实的贮藏品质提供参考。     

高压二氧化碳处理对鲜切哈密瓜微生物与品质的影响

本实验以哈密瓜为原料,优化了清洗工艺,研究了高压二氧化碳（high pressure carbon dioxide,HPCD） 处理对鲜切哈密瓜贮藏期间（4 ℃避光贮藏8 d）微生物（菌落总数、霉菌和酵母菌总数）、感官指标（质量损失 率、质构、感官评价）、品质指标（可溶性固形物含量、pH值、VC含量）、酶（多酚氧化酶（polyphenoloxidase, PPO）、过氧化物酶）活力的影响。本研究首先确定了强酸电解水清洗25 min为最佳清洗工艺,清洗后鲜切哈密 瓜的菌落总数下降了0.81（lg（CFU/g））。2.5、3.5、4.5 MPa处理8 min后的鲜切哈密瓜在贮藏期间微生物数量显 著增加,PPO活力上升,且在贮藏8 d时,质量、硬度和VC含量分别下降了16.45%～42.70%、30.38%～48.97%和 96.25%～96.73%。本研究为HPCD技术应用于鲜切哈密瓜加工提供了理论依据。     

1-MCP suppresses ethylene biosynthesis and delays softening of 'Hami' melon during storage at ambient temperature

BACKGROUND: ‘Hami’ melon is susceptible to softening during postharvest storage at ambient temperature, which enhances postharvest deterioration and limits transportation and storage. To look for a method of softening control, the effect of 1‐methylcyclopropene (1‐MCP) on regulating postharvest softening of ‘Hami’ melon fruit was investigated. RESULTS: 1‐MCP treatment at 1 µL L^?1 significantly reduced ethylene production and maintained higher levels of fruit firmness. It also markedly inhibited the accumulation of 1‐aminocyclopropane‐1‐carboxylic acid (ACC) and maintained lower activities of ACC synthase and ACC oxidase. In addition, 1‐MCP treatment reduced the activities of fruit‐softening enzymes such as pectin methyl esterase, polygalacturonase, endo‐1,4‐β‐glucanase and β‐galactosidase. CONCLUSION: 1‐MCP was effective in suppressing ethylene production and delaying fruit softening in ‘Hami’ melon by decreasing the activities of ethylene biosynthesis enzymes and inhibiting fruit‐softening enzymes. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

异菌脲、咪鲜胺及其代谢物在哈密瓜贮藏保鲜中的残留动态及安全评价

目的 评价哈密瓜贮藏过程中异菌脲、咪鲜胺及其代谢物2,4,6-三氯苯酚的残留消解动态,评估其人体膳食摄入风险。方法 建立气相色谱-串联质谱法（Gas chromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS）同时测定经浸果处理的哈密瓜中异菌脲、咪鲜胺和2,4,6-三氯苯酚在冷藏和常温贮藏条件下随贮藏期延长残留量的变化,并对膳食摄入风险进行评估。结果 异菌脲、咪鲜胺在哈密瓜中的消解动态均满足一级反应动力学方程,异菌脲在常温和冷藏条件下半衰期分别为3.3、3.6 d;咪鲜胺在常温和冷藏条件下半衰期分别为3.8、4.5 d。一般人群对哈密瓜中实验农药的慢性膳食摄入的风险都较低,为可接受水平。结论 本研究通过对哈密瓜中异菌脲、咪鲜胺及其代谢物贮藏保鲜过程中残留动态的研究,为合理规范使用杀菌剂提供科学依据。     

引起哈密瓜采后腐败变质的病原菌分离鉴定

为了调查微生物与哈密瓜采后腐败变质的关系,采用传统微生物培养技术研究不同温度保藏过程中哈密瓜表皮可培养微生物动态变化。研究发现,造成哈密瓜采后贮藏期间腐烂的主要病原菌包括镰刀属、链格孢属、青霉属,此外还有葡萄球菌属等。青霉菌和镰刀菌是引起哈密瓜在低温贮藏或冷藏运输过程中导致其腐烂的优势病原菌。本研究说明哈密瓜的腐败是单一致病菌与多种致病菌种之间的相互作用的错综复杂的现象。本研究有助于了解哈密瓜贮藏期间的微生物群落动态。为限制病原菌的生长以延长哈密瓜的保质期,需要进一步研究以监测与哈密瓜分离的腐败相关物种的特定特征,这将为哈密瓜采后保鲜技术的改进提供理论依据。     

Chlorine dioxide treatment decreases respiration and ethylene synthesis in fresh‐cut ‘Hami’ melon fruit

The effects of chlorine dioxide (ClO₂) on respiration and ethylene synthesis of fresh‐cut melon fruit and the possible mechanisms involved were investigated. Fresh‐cut ‘Hami’ melon fruit fumigated with gas ClO₂ in sealed container for 12 h and then stored at 5 °C with 95% relative humidity (RH) for 19 days. Results showed that fruit treated with ClO₂ resulted in lower rates of the total respiration, alternative pathway respiration, cytochrome pathway respiration and ethylene production. Furthermore, the expressions of ethylene biosynthesis‐related genes, including CmACS2, CmACO1 and CmACO3 were reduced by ClO₂ treatment. Taken together, it is suggested that ClO₂ treatment might be an effective way to delay ripening of fresh‐cut ‘Hami’ melon, partially due to the reduced respiration and ethylene biosynthesis.