甜菜碱处理对桃果实采后冷害和能量代谢影响
摘要：以八成熟‘雨花二号’水蜜桃果实为试材，研究10 mmol/L甜菜碱处理对桃果实采后冷害和能量代谢的影响。结果表明，10 mmol/L甜菜碱处理能有效减轻冷藏桃果实褐变，抑制相对电导率和丙二醛含量的上升。此外，甜菜碱处理可有效抑制冷藏桃果实H+-ATPase、Ca2+-ATPase、SDH 和 CCO 等线粒体呼吸代谢酶活性的降低，保持果实内较高的能荷水平。研究表明，甜菜碱处理可维持桃果实能量代谢水平，减少细胞能量亏损，保护细胞膜完整性，减轻冷藏过程中的冷害症状，延长果实贮藏期。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料及处理2
1.2测定方法2
1.2.1果实褐变指数的测定2
1.2.2 相对电导率与丙二醛含量的测定2
1.2. 3 ATP、ADP和AMP含量的测定..2
1.2.4 线粒体提取.....2
1.2.5 线粒体呼吸代谢酶活性测定..3
1.2.6蛋白质含量的测定..3
1.3统计与分析3
2结果与分析3
2.1 GB处理对桃果实褐变指数的影响3
2.2 GB处理对桃果实相对电导率和丙二醇含量的影响4
2.3 GB处理对桃果实ATP、ADP、AMP含量和能荷的影响4
2.4 GB处理对桃果实H+ATPase和Ca2+ATPase活性的5
2.5 GB处理对桃果实SDH和CCO活性的影响6
3讨论6
致谢7
参考文献7
甜菜碱处理对桃果实采后冷害和能量代谢影响
引言
桃（Prumus persica L. Batsch)原产于我国黄河上游地带，桃果实味美汁多，芳香四溢，营养丰富，自古以来被作为五果之首（桃、李、杏、率、栗）而深受喜爱[1]。桃除鲜食外还可深加工成桃汁、桃脯、桃罐头、果酱等产品，经济价值很高。但桃果实由于其皮薄质软，加上正值夏天高温时节成熟，采后后熟衰老迅速[2]，极易腐烂变质而失去商品和
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食用价值。低温可抑制果实呼吸作用及内源乙烯的产生，有利于桃的贮藏。但桃属于冷敏性果实，在低于10℃贮藏2～3周后，即出现冷害症状，主要表现为果肉褐变、木质化或絮状败坏、果汁减少、不能正常后熟和丧失风味等，从而限制果实的贮藏[3]。因此，对桃果实冷害劣变机理以及控制或延缓冷害措施的研究，是研究桃采后生理与贮藏技术的重要内容之一。
关于桃果实采后冷害发生机理，一些研究发现果蔬采后品质劣变可能与能量合成下降而造成的细胞能量亏缺有关。如Saquet 等[4]研究得出，果实组织能量物质ATP在维持细胞膜的完整性中起重要作用，ATP含量的下降是引起梨果实果心褐变的重要原因。采用外源ATP处理，则可提高果蔬组织能量水平，从而减轻组织褐变。陈京京[5]发现，桃果实在冷藏过程中琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素氧化酶（CCO）、H+ATPase 和 Ca2+ATPase 等线粒体呼吸代谢酶活性降低，从而影响能量合成，导致细胞能量供应不足。
甜菜碱（glycine betaine，GB）是一种含羧基的季铵类生物碱，在高等植物体内是一种重要的非毒性渗透调节物质，具有稳定生物大分子的结构和功能以及降低逆境条件下渗透失水对细胞膜、酶及蛋白质结构与功能的伤害，从而提高植物对各种胁迫因子的抗性[6]。国内外已有不少研究结果证实外源甜菜碱处理能提高植物和果实的抗冷能力。孙玉洁等[7]研究甜菜碱处理对冷藏枇杷果实活性氧代谢的影响时，发现10 mmol/L甜菜碱处理能有效减轻枇杷果实果心褐变，抑制相对电导率和丙二醛含量的上升，提高枇杷果实过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，抑制多酚氧化酶、过氧化物酶活性的升高，保持果实内较高的总酚和总黄酮含量。此外，研究甜菜碱处理对辣椒、黄瓜、香蕉[810]等果蔬低温抗逆性的影响时也得出了相同的结论，甜菜碱预处理对减轻低温胁迫引起的自由基伤害，提高采后果蔬的抗冷能力具有积极的作用。
本实验以‘雨花二号’水蜜桃果实为试材，研究10 mmol/L甜菜碱处理对桃果实品质和能量代谢的影响，以期解释甜菜碱处理抑制桃果实冷害发生的机理，为甜菜碱处理在桃果实贮藏保鲜中的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1．1 材料及处理
以八成熟的“雨花二号”(Prunus persica Batsch cv Yuhua No.2)水蜜桃为实验材料，采摘于江苏省农科院果园，当天运回实验室。选择色泽和大小基本一致、无病虫害和机械损伤的果实。
随机分为2组，每组200个果实。其中一组置于10 mmol/L的甜菜碱溶液中浸泡处理5 min，另一组在蒸馏水中浸泡5 min作为对照。处理完毕后，取出自然风凉晾干，然后用聚乙烯袋分装，在（0±1）℃、90%相对湿度下贮藏5周。冷藏期间每隔一周取出样品置于20℃下3d，模拟货架期，以使样品正常后熟，也使冷害症状充分显现，并测定各项指标。
1．2 测定方法
1．2．1 果实褐变指数的测定
取15个果实，沿缝合线纵切，按褐变发生程度分为5个等级，即0级，无褐变；1级，轻微褐变，褐变面积小于5%；2级，轻度褐变，褐变面积为5%~25%；3级，中度褐变，褐变面积为25%~50%；4级，重度褐变，褐变面积大于50%。按照下面公式计算褐变指数：褐变指数=∑(褐变级别*该级别中果实个数)/(4*测定果实个数)。
1．2．2 相对电导率与丙二醛（malonaldehyde，MDA）含量的测定
取果实果皮，去离子水洗涤后用吸水纸吸干水分，用6 mm打孔器取果皮小圆片放入刻度试管中，加入25 mL去离子水，摇匀后静置1 h，用DDSIIA型电导仪测定，之后将其煮沸30 min，待冷却后再测定，前后两次读数的百分比即为相对电导率。
丙二醛的测定方法参照李丽萍等[11]方法进行测定，采用硫代巴比妥酸比色法，结果以nmol/g FW表示。
1．2．3 ATP、ADP和AMP含量的测定
桃果肉中ATP、ADP和AMP的提取和含量的测定参照Liu等[12]的方法。称取2 g果肉用液氮研磨后加入6 mL 0.6 mol/L高氯酸冰浴提取，在4℃下16000 g离心15 min，迅速取3 mL的上清液用KOH调至pH 6.56.8，定容到4 mL，并过0.45 μm滤膜。用HPLC法测定ATP、ADP和AMP的含量，色谱条件为Kromasil C18反相柱（ODS，250*4.6 mm），检测波长254 nm，流动相为甲醇（A）和0.1 mol/L pH7.0磷酸钾缓冲液（B）。线性梯度洗脱，时间为l0 min，延迟2 min，流速l.0 mL/min，柱温20℃。能荷（EC）计算公式参照Liu等[12]的方法：EC=（[ATP]+0.5[ADP]）/（[ATP]+[ADP]+[AMP]）。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料及处理2
1.2测定方法2
1.2.1果实褐变指数的测定2
1.2.2 相对电导率与丙二醛含量的测定2
1.2. 3 ATP、ADP和AMP含量的测定..2
1.2.4 线粒体提取.....2
1.2.5 线粒体呼吸代谢酶活性测定..3
1.2.6蛋白质含量的测定..3
1.3统计与分析3
2结果与分析3
2.1 GB处理对桃果实褐变指数的影响3
2.2 GB处理对桃果实相对电导率和丙二醇含量的影响4
2.3 GB处理对桃果实ATP、ADP、AMP含量和能荷的影响4
2.4 GB处理对桃果实H+ATPase和Ca2+ATPase活性的5
2.5 GB处理对桃果实SDH和CCO活性的影响6
3讨论6
致谢7
参考文献7
甜菜碱处理对桃果实采后冷害和能量代谢影响
引言
桃（Prumus persica L. Batsch)原产于我国黄河上游地带，桃果实味美汁多，芳香四溢，营养丰富，自古以来被作为五果之首（桃、李、杏、率、栗）而深受喜爱[1]。桃除鲜食外还可深加工成桃汁、桃脯、桃罐头、果酱等产品，经济价值很高。但桃果实由于其皮薄质软，加上正值夏天高温时节成熟，采后后熟衰老迅速[2]，极易腐烂变质而失去商品和
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食用价值。低温可抑制果实呼吸作用及内源乙烯的产生，有利于桃的贮藏。但桃属于冷敏性果实，在低于10℃贮藏2～3周后，即出现冷害症状，主要表现为果肉褐变、木质化或絮状败坏、果汁减少、不能正常后熟和丧失风味等，从而限制果实的贮藏[3]。因此，对桃果实冷害劣变机理以及控制或延缓冷害措施的研究，是研究桃采后生理与贮藏技术的重要内容之一。
关于桃果实采后冷害发生机理，一些研究发现果蔬采后品质劣变可能与能量合成下降而造成的细胞能量亏缺有关。如Saquet 等[4]研究得出，果实组织能量物质ATP在维持细胞膜的完整性中起重要作用，ATP含量的下降是引起梨果实果心褐变的重要原因。采用外源ATP处理，则可提高果蔬组织能量水平，从而减轻组织褐变。陈京京[5]发现，桃果实在冷藏过程中琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素氧化酶（CCO）、H+ATPase 和 Ca2+ATPase 等线粒体呼吸代谢酶活性降低，从而影响能量合成，导致细胞能量供应不足。
甜菜碱（glycine betaine，GB）是一种含羧基的季铵类生物碱，在高等植物体内是一种重要的非毒性渗透调节物质，具有稳定生物大分子的结构和功能以及降低逆境条件下渗透失水对细胞膜、酶及蛋白质结构与功能的伤害，从而提高植物对各种胁迫因子的抗性[6]。国内外已有不少研究结果证实外源甜菜碱处理能提高植物和果实的抗冷能力。孙玉洁等[7]研究甜菜碱处理对冷藏枇杷果实活性氧代谢的影响时，发现10 mmol/L甜菜碱处理能有效减轻枇杷果实果心褐变，抑制相对电导率和丙二醛含量的上升，提高枇杷果实过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，抑制多酚氧化酶、过氧化物酶活性的升高，保持果实内较高的总酚和总黄酮含量。此外，研究甜菜碱处理对辣椒、黄瓜、香蕉[810]等果蔬低温抗逆性的影响时也得出了相同的结论，甜菜碱预处理对减轻低温胁迫引起的自由基伤害，提高采后果蔬的抗冷能力具有积极的作用。
本实验以‘雨花二号’水蜜桃果实为试材，研究10 mmol/L甜菜碱处理对桃果实品质和能量代谢的影响，以期解释甜菜碱处理抑制桃果实冷害发生的机理，为甜菜碱处理在桃果实贮藏保鲜中的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1．1 材料及处理
以八成熟的“雨花二号”(Prunus persica Batsch cv Yuhua No.2)水蜜桃为实验材料，采摘于江苏省农科院果园，当天运回实验室。选择色泽和大小基本一致、无病虫害和机械损伤的果实。
随机分为2组，每组200个果实。其中一组置于10 mmol/L的甜菜碱溶液中浸泡处理5 min，另一组在蒸馏水中浸泡5 min作为对照。处理完毕后，取出自然风凉晾干，然后用聚乙烯袋分装，在（0±1）℃、90%相对湿度下贮藏5周。冷藏期间每隔一周取出样品置于20℃下3d，模拟货架期，以使样品正常后熟，也使冷害症状充分显现，并测定各项指标。
1．2 测定方法
1．2．1 果实褐变指数的测定
取15个果实，沿缝合线纵切，按褐变发生程度分为5个等级，即0级，无褐变；1级，轻微褐变，褐变面积小于5%；2级，轻度褐变，褐变面积为5%~25%；3级，中度褐变，褐变面积为25%~50%；4级，重度褐变，褐变面积大于50%。按照下面公式计算褐变指数：褐变指数=∑(褐变级别*该级别中果实个数)/(4*测定果实个数)。
1．2．2 相对电导率与丙二醛（malonaldehyde，MDA）含量的测定
取果实果皮，去离子水洗涤后用吸水纸吸干水分，用6 mm打孔器取果皮小圆片放入刻度试管中，加入25 mL去离子水，摇匀后静置1 h，用DDSIIA型电导仪测定，之后将其煮沸30 min，待冷却后再测定，前后两次读数的百分比即为相对电导率。
丙二醛的测定方法参照李丽萍等[11]方法进行测定，采用硫代巴比妥酸比色法，结果以nmol/g FW表示。
1．2．3 ATP、ADP和AMP含量的测定
桃果肉中ATP、ADP和AMP的提取和含量的测定参照Liu等[12]的方法。称取2 g果肉用液氮研磨后加入6 mL 0.6 mol/L高氯酸冰浴提取，在4℃下16000 g离心15 min，迅速取3 mL的上清液用KOH调至pH 6.56.8，定容到4 mL，并过0.45 μm滤膜。用HPLC法测定ATP、ADP和AMP的含量，色谱条件为Kromasil C18反相柱（ODS，250*4.6 mm），检测波长254 nm，流动相为甲醇（A）和0.1 mol/L pH7.0磷酸钾缓冲液（B）。线性梯度洗脱，时间为l0 min，延迟2 min，流速l.0 mL/min，柱温20℃。能荷（EC）计算公式参照Liu等[12]的方法：EC=（[ATP]+0.5[ADP]）/（[ATP]+[ADP]+[AMP]）。
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