我院梨课题组在梨采后贮藏机理研究取得新进展

近期，广西特色作物研究院梨课题组在《Genomics》发表题为《Transcriptome analysis reveals the regulation of metabolic processes during the post-harvest cold storage of pear》的研究论文。

低温贮藏是水果贮藏保鲜最简单有效的方法，也是最常用的手段。低温可以通过降低果实呼吸、氧化酶活性和果实养分消耗，保持果实的风味和品质。大多数砂梨品种，低温（4℃）贮藏超过1个月，果实风味下降，商品性降低。 ‘灌阳雪梨’是地方品种，低温贮藏4个月仍能保持果实风味，耐储性好。转录组学是近年来发展起来的一项新技术，它通过系统研究果实生理生化变化和与成熟衰老有关的功能基因，动态揭示基因表达水平的差异，识别与特定变化相关的基因。此外，在遗传水平上揭示了各种生理过程的分子机制，通过分析不同生长时期和环境条件对果实生命活动的影响，为研究果实成熟衰老机理提供了新的技术途径。因此，转录组学的应用对揭示梨果实衰老过程和品质具有重要意义。

本研究结合转录组测序分析技术和乙烯含量测定，研究低温贮藏对‘灌阳雪梨’果实的影响。通过对7个处理（CK、SF1、SF2、SF3、ST4、ST5、ST6分别表示梨果实在4℃下贮藏0d、15d、30d、45d、75d、105d、135d）的转录组测序分析，获得了19610个差异表达基因，并将其注释到了51个GO分类组；这些差异表达基因分为三个主要类别，特别是细胞成分、生物过程和分子功能。GO注释分析表明，在梨采后贮藏过程中，代谢过程、催化活性和细胞过程等代谢过程对梨果实的衰老调控起着重要作用。KEGG通路分析将这些差异表达基因主要富集到了26条KEGG代谢途径中，这些差异表达基因参与了代谢途径、次生代谢产物的生物合成、嘌呤代谢、植物激素信号转导、核糖体、淀粉和蔗糖代谢等生物过程。随着贮藏时间的延长，2个上调的差异表达基因参与了乙烯代谢途径和脱落酸代谢途径。基于成对比较，共鉴定出2475个转录因子，富集最多的转录因子家族为MYB、ERF、NAC和bHLH等。7个处理梨果实乙烯含量测定结果表明，4℃贮藏105 天（ST5）和135 天（ST6）后，乙烯含量显著升高。根据贮藏期间转录组数据和乙烯含量变化模式，构建了6个主要的乙烯代谢过程（脂质代谢过程、乙烯生物合成过程、代谢过程、应激反应、炎症反应中的白三烯生成和碳水化合物代谢过程）之间的共表达网络与相关的差异表达基因。共检测到1334个基因，并预测了13个基因的功能特性，其中包括以前未报道的5个与乙烯代谢途径相关的基因（如Pbr028090、Pbr028089和Pbr004491）和8个已经报道过参与乙烯合成的相关基因（如Pbr039728、Pbr031954和Pbr030687）。后期有待通过转基因或者基因敲除等方法开展基因功能验证。

广西特色作物研究院梨课题组易显荣为本文第一作者，赵碧英为通讯作者，唐艳和徐志美参与了研究工作。该研究受到广西科技重大专项（桂科 AA17204026）和广西落叶果树水果创新团队（nycytxgxcxtd-13-06）的资助。
论文链接https://authors.elsevier.com/a/1bMxk3A54zZTXe