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软枣猕猴桃为呼吸跃变型果实,采后易软化腐败,极不耐贮藏,生产中常采用低温结合气调进行贮藏,该方法具有经济、便捷、无残留等优点,但也存在一些弊端,如贮藏过程中使用的气调包装透氧效果较差或果实自身呼吸强度较大,使包装内的过多的CO2积累不能及时排出,改变贮藏气体组分,长时间则会引起果实CO2伤害,果品质量下降。目前软枣猕猴桃气调贮藏的研究多集中在不同包装材料、气体组分或结合其他保鲜手段引起的品质变化上,对于不良包装效果中受到CO2伤害果实的变化研究较少。本文以粘贴不同气调元件的微环境气调箱为载体,形成低CO2(<5%)含量及高CO2(>5%)含量的贮藏环境,以不粘贴气调元件(空气)为对照组,通过转录组测序探究高浓度CO2胁迫下软枣猕猴桃在贮藏末期差异基因表达及差异基因所富集的重要代谢通路变化情况,并对贮藏0~60 d内品质、风味、细胞壁、抗氧化体系指标进行测定。实验结果如下:1.高浓度CO2导致果肉黄化,特征风味降低。CK、CO2-L、CO2-H在箱内气体含量稳定时测定的气体含量分别为CK:O2:20.9%,CO2:0.03%;CO2-L:O2:17.00%~20.92%,CO2:1.63%~2.78%;CO2-H:O2:11.22%~15.55%,CO2:9.00%~11.93%。与CK及CO2-L处理组相比,CO2-H处理组加快果肉褐变的发生,贮藏末期果肉褐变度为3.80,显著高于其他组(P<0.05),失重率及TSS含量变化较小,果皮强度下降,但TA含量在贮藏末期稍有增加;果实转色较为明显,L*、a*、b*值贮藏末期逐渐升高,叶绿素a和叶绿素b含量下降显著,不利于维持果皮固有颜色,果肉黄化严重;电子鼻分析发现果实新鲜度拐点较对照组提前15 d,挥发性成分中呈现果实新鲜的青草风味物质2-己烯醛相对含量降低,乙醇相对含量增加,异味明显。CO2-H处理组软枣猕猴桃果实贮藏后期伤害明显,品质和风味下降较快。2.对贮藏60 d软枣猕猴桃果实进行转录组测序,CO2-Lvs CK处理组共鉴别出2855个差异表达基因,其中103个基因显著上调表达,77个基因显著下调表达;CO2-Hvs CK处理组共鉴别出9495个差异表达基因,其中102个基因显著上调表达,86个基因显著下调表达;CO2-Hvs CO2-L处理组共鉴别出12461个差异表达基因,其中182个基因显著上调表达,77个基因显著下调表达。经过KEGG分析表明,差异表达基因主要集中在植物激素传导代谢、能量代谢、糖代谢途径,此外活性氧相关途径中也包含较多的差异基因,通过对上述相关代谢途径中差异表达基因分析发现,在受到CO2胁迫时软枣猕猴桃MPK6和PR1基因表达量增加,果组织内PK、PDC、ADH表达丰度增加,PL、PME、PG、β-Glu、β-淀粉酶及淀粉合成酶的基因表达下调,同样具有抗氧化能力的GSR、GST、CAT、POD、CHS、L-抗坏血酸氧化酶的基因表达下降,而PLC的基因表达量升高,说明受到CO2胁迫的软枣猕猴桃组织,糖酵解、细胞壁及活性氧代谢受到影响,抗氧化能力减弱,对机体产生负面影响。3.高浓度CO2导致细胞壁代谢异常。软枣猕猴桃CK、CO2-L、CO2-H处理组软化的研究结果表明,与其他2组相比,CO2-H处理组可保持较高的原果胶、纤维素、半纤维素含量,抑制原果胶向水溶性果胶的转化,并且抑制软化酶的活性,贮藏60 d时PG、Cx、β-Gal和淀粉酶活性分别为97.81μg/(h·g)、91.52μg/(h·g)、50.50μmol/(h·g)和1.42mg/(min·g);通过细胞超微结构可以看出,贮藏末期CO2-H处理组组织塌陷明显、细胞受损严重。说明高浓度CO2胁迫下的果实细胞壁代谢受到影响,降低细胞壁降解酶活性,同时细胞结构破坏,组织受到损伤,而CO2-L处理组可以较好地保持细胞结构,不影响果实后熟软化进程。4.高浓度CO2导致抗氧化系统代谢异常。为明确高浓度CO2胁迫对采后软枣猕猴桃抗氧化系统的变化情况,测定贮藏期间果实活性氧代谢、As A-GSH循环及抗氧化物质等指标。结果表明,CO2-H处理引起果实中O2.-、H2O2的大量积累,使得MDA含量在贮藏后期快速升高,表示细胞透过性的相对电导率含量也显著升高;清除自由基的酶促系统中SOD、CAT、POD、APX酶活性降低,As A-GSH循环中GSSG、GSH含量减少,同时可直接清除组织内自由基的As A和黄酮含量也低于其他处理组,DPPH自由基清除率及总抗氧化能力在贮藏末期为3组中最低。说明在高浓度CO2胁迫下长期贮藏的软枣猕猴桃,贮藏后期果实自由基大量积累、抗氧化系统受到破坏、膜脂过氧化加重,果实抗胁迫能力减弱,品质下降。