探明誘發(fā)果實(shí)衰老的誘因

衰老是繼成熟之后果實(shí)生命過(guò)程的重要階段，直接影響果實(shí)采后品質(zhì)保持。因此，探明誘發(fā)果實(shí)衰老的誘因?qū)ρ兄朴行У谋ｕr技術(shù)至關(guān)重要。

“我們從人體衰老機(jī)制的研究中得到了啟發(fā)?！碧锸榔礁嬖V記者，“許多研究證明了活性氧（ROS）是誘發(fā)生物體衰老的重要因子，ROS易攻擊蛋白質(zhì)等生物大分子，使其發(fā)生降解或失去生物學(xué)活性，而ROS的作用機(jī)制一直是亟待探明的科學(xué)問(wèn)題?！?/p>

課題組系統(tǒng)研究了果實(shí)衰老過(guò)程中線粒體蛋白的表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)在促發(fā)ROS產(chǎn)生的氧化脅迫下，許多重要的線粒體蛋白（線粒體外膜蛋白、三羧酸循環(huán)相關(guān)蛋白以及抗氧化酶蛋白等）將出現(xiàn)氧化損傷，特別是外膜通道蛋白porin的異常變化導(dǎo)致線粒體膜電位改變、外膜破損，破壞線粒體功能，加速果實(shí)衰老進(jìn)程。

課題組首次揭示了線粒體外膜蛋白porin是ROS攻擊的靶標(biāo)，并明確了參與果實(shí)衰老應(yīng)答的線粒體蛋白種類、功能及其在線粒體上的分布。

這些結(jié)果說(shuō)明線粒體蛋白的氧化損傷改變了蛋白質(zhì)原有的生物學(xué)功能是促發(fā)果實(shí)衰老的重要誘因，ROS是通過(guò)氧化修飾特定線粒體蛋白，誘發(fā)氧化損傷來(lái)促發(fā)果實(shí)衰老。

此外，衰老也降低果實(shí)自身的免疫力，使果實(shí)容易感染各種病害。為了提高果實(shí)自身抗病性和抵御病原菌侵染，課題組還系統(tǒng)研究了水楊酸、茉莉酸甲酯、草酸等外源信號(hào)分子對(duì)果實(shí)衰老抑制和抗病性誘導(dǎo)的效果及其作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)這些信號(hào)分子是通過(guò)抑制乙烯合成途徑的關(guān)鍵酶活性降低乙烯釋放量和呼吸速率，抑制葉綠素的降解，從而延緩衰老；此外，還通過(guò)誘發(fā)PR和抗氧化蛋白和相關(guān)基因的表達(dá)，提高果實(shí)的免疫力，抵御病原菌侵染。

這些結(jié)果首次證明植物信號(hào)分子對(duì)果實(shí)抗性誘導(dǎo)的作用，明確了它們的最佳使用濃度，并解析了其誘導(dǎo)果實(shí)抗性的作用機(jī)制。

找到了果實(shí)腐爛衰敗的原因后，對(duì)研制防病保鮮新技術(shù)、減少果實(shí)采后損失提供了理論指導(dǎo)。如今，田世平課題組的研究成果已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)省市得到應(yīng)用。

據(jù)了解，目前果實(shí)保鮮一般有傳統(tǒng)冷庫(kù)、氣調(diào)保鮮庫(kù)以及1-MCP等方法。

與傳統(tǒng)冷藏庫(kù)不同，氣調(diào)保鮮庫(kù)是人為控制貯藏庫(kù)中氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳的比例，通過(guò)降低氧濃度和提高二氧化碳濃度來(lái)抑制貯藏庫(kù)中果蔬產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)度，延緩其新陳代謝過(guò)程，達(dá)到保鮮效果。

氣調(diào)庫(kù)效果雖好，但對(duì)操作技能要求很高，如果貯藏庫(kù)中氧氣和二氧化碳比例的調(diào)控出現(xiàn)偏差，就會(huì)傷害果實(shí)，便不能達(dá)到保鮮效果。而且，一旦開(kāi)庫(kù)出貨，外界空氣進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，改變了氣調(diào)庫(kù)原有的氧和二氧化碳濃度，也會(huì)影響貯藏效果。

“水果的貯藏要在一個(gè)恒定的環(huán)境，如果頻繁的開(kāi)關(guān)門，會(huì)影響品質(zhì)?！碧锸榔秸f(shuō)。

1-MCP是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種新型乙烯受體抑制劑，它能與乙烯受體結(jié)合，從而阻斷乙烯的生物合成。在國(guó)外, 1-MCP做為花卉果蔬保鮮劑已得到廣泛應(yīng)用。

將1-MCP與低溫貯藏相配合，可以降低貯藏成本，保持果實(shí)品質(zhì)，而且1-MCP具有無(wú)毒、低量、高效等優(yōu)點(diǎn),在果蔬貯藏保鮮上有著廣闊的發(fā)展前景。課題組與陜西華圣果業(yè)集團(tuán)公司合作，將1-MCP保鮮技術(shù)應(yīng)用于蘋果采后貯藏，不僅提高蘋果的保鮮效果，還降低成本。該項(xiàng)技術(shù)還推廣應(yīng)用到國(guó)內(nèi)多個(gè)水果基地，大大提高了水果的保鮮效果。

“在保鮮理論的指導(dǎo)下，我們根據(jù)不同果實(shí)生理特點(diǎn)研發(fā)的保鮮技術(shù)，已經(jīng)在多種水果上應(yīng)用，果實(shí)的保鮮延長(zhǎng)了，而且風(fēng)味十分好，你甚至可以看到，在長(zhǎng)時(shí)間保存后葡萄梗上的綠色依然翠綠?！碧锸榔秸f(shuō)。