低溫處理下青花菜衰老過程中葉綠素降解相關(guān)基因的表達(dá)

摘 要 為研究不同低溫處理對青花菜黃化衰老過程中葉綠素變化及葉綠素降解相關(guān)基因表達(dá)量的影響。以蘭州高原特色蔬菜‘耐寒優(yōu)秀’品種的青花菜為試驗(yàn)材料，設(shè)置近冰溫（-0.7 ℃～-0.4 ℃）、4 ℃、10 ℃3個(gè)貯藏溫度。結(jié)果表明，近冰溫（-0.7 ℃～-0.4 ℃）處理組在整個(gè)貯藏期葉綠素含量顯著高于4 ℃、10 ℃處理，且L*、a*和b*顯著低于4 ℃和10 ℃處理。在整個(gè)貯藏期，近冰溫處理的青花菜" BoCLH1（葉綠素酶1）和" BoCLH2（葉綠素酶2）的表達(dá)量顯著低于4 ℃、10 ℃處理，這說明近冰溫處理抑制了青花菜貯藏期" BoCLH1（葉綠素酶1）和" BoCLH2（葉綠素酶2）的表達(dá)，而4 ℃、10 ℃處理誘導(dǎo)了青花菜貯藏期" BoCLH1（葉綠素酶1）和" BoCLH2（葉綠素酶2）的表達(dá)；近冰溫處理的青花菜BoPPH（脫鎂葉綠素酶）的表達(dá)量隨著貯藏時(shí)間的延長不斷下降，而在4 ℃和10 ℃處理組中在貯藏15 d時(shí)有顯著上升，且始終高于近冰溫處理組。近冰溫處理的BoPaO（脫鎂葉綠酸a加氧酶）表達(dá)量高峰出現(xiàn)明顯滯后，而BoRCCR（紅色葉綠素代謝產(chǎn)物還原酶）的表達(dá)量在貯藏過程中始終顯著高于4 ℃和10 ℃處理組。可見，近冰溫處理可有效抑制葉綠素的降解，延緩青花菜組織衰老。

關(guān)鍵詞 青花菜；低溫；衰老；葉綠素降解；表達(dá)

青花菜（Brassica oleracea var.italica）為十字花科一、二年生植物，青花菜以花莖和花蕾為主要食用部位［1］。因富含硫苷類化合物，是一種具有抗癌功能的保健蔬菜而受到大眾的喜愛［2］。青花菜采收以后花球代謝旺盛，在不適宜的溫度及濕度條件下，花球會(huì)失水萎蔫，花蕾黃化，營養(yǎng)成分損失，從而影響青花菜的品質(zhì)和商品價(jià)值［3］。

引起青花菜黃化的主要因素是葉綠素含量降低，由一個(gè)多酶參與、多步驟的反應(yīng)而引起的葉綠素降解反應(yīng)，而葉綠素分解代謝酶（CCE）是有序催化葉綠素降解關(guān)鍵因素［4］。葉綠素降解主要包括葉綠素酶（CLH）、葉綠素a加氧酶（PAO）、脫鎂葉綠素酶（PPH）、脫鎂葉綠酸a氧化酶 （NYC）和葉綠素分解代謝還原酶（RCCR）的催化途徑［5］。與此同時(shí)還受到滯綠蛋白（SGR）和葉綠素ｂ還原酶（NYC1）編碼基因調(diào)控［6］。研究表明" 1-MCP、紫外線照射、熱空氣等處理均能延緩葉綠素降解，延長青花菜的貯藏期［7-9］。經(jīng)1-MCP 處理后青花菜的" BoCLH1 的表達(dá)無顯著變化，卻誘導(dǎo)" BoCLH2的表達(dá)，抑制了BoPaO 、BoPPH和BoRCCR的表達(dá)，但BoRCCR的表達(dá)無影響［10］。樊艷燕等［11］發(fā)現(xiàn)青花菜葉綠素降解主要通過"" BoCLH2（葉綠素酶2）、BoPaO（脫鎂葉綠酸a加氧酶）、BoPPH（脫鎂葉綠素酶）以及 BoRCCR（紅色葉綠素代謝產(chǎn)物還原酶）的表達(dá)量來調(diào)節(jié)，在青花菜初始衰老中主要由" BoCLH1起降解葉綠素的作用。同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)在青花菜采后貯藏衰老過程中，葉綠素降解與" BoCLH1 和" BoCLH2的表達(dá)無直接相關(guān)性，而BoPPH的表達(dá)卻與葉綠素降解有關(guān)，可見葉綠素降解的調(diào)控機(jī)制極其復(fù)雜［12］。

目前，有關(guān)在近冰溫貯藏條件下青花菜在貯藏期間花球衰老過程中葉綠素降解相關(guān)基因表達(dá)的研究尚未見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在通過研究青花菜在近冰溫貯藏條件下花球衰老過程中葉綠素降解相關(guān)的葉綠素酶、脫鎂葉綠素酶、脫鎂葉綠酸a 加氧酶以及紅色葉綠素代謝產(chǎn)物還原酶基因的表達(dá)差異，以了解近冰溫貯藏對青花菜葉綠素降解機(jī)制，為深入探究青花菜衰老過程中葉綠素降解的相關(guān)調(diào)控機(jī)制及相關(guān)基因的功能提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)所用青花菜材料采摘于甘肅省高原夏菜產(chǎn)地青花菜主產(chǎn)區(qū)蘭州市永登縣大同鎮(zhèn)北同村的主栽品種‘耐寒優(yōu)秀’。

1.2 儀器與設(shè)備

Cary-100型紫外-可見分光光度計(jì)（安捷倫科技有限公司）；TGL-16M 臺式離心機(jī)（湘南星科科學(xué)儀器有限公司）；SQP 型電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）； DW-86L388J 醫(yī)用低溫保存箱（青島海爾特種電冰柜有限公司）；CFX ConnectTM型實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）儀器，美國Bio-Rad公司；WSC-S色差計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理 試驗(yàn)所用新鮮的青花菜采自高原夏菜主產(chǎn)區(qū)蘭州市永登縣大同鎮(zhèn)北同村，挑選長勢均勻一致的青花菜，上午10：00取樣，樣品取好后裝入泡沫箱內(nèi)及時(shí)放入冷庫進(jìn)行試驗(yàn)處理。將青花菜放入4 ℃冷庫預(yù)冷12 h，隨后選取無機(jī)械損傷、大小均一的青花菜，分別放入近冰溫（-0.7 ℃～-0.4 ℃）、4 ℃、10 ℃ 3個(gè)溫度梯度的恒溫箱內(nèi)貯藏，并在貯藏0、5、10、15、20" d取樣，每個(gè)處理每次隨機(jī)取樣，生理指標(biāo)測定樣品放入-25 ℃冰箱內(nèi)貯藏，相關(guān)基因檢測取樣按對角線的方法取花球周邊4點(diǎn)以及中間部位1點(diǎn)的花蕾，將1個(gè)重復(fù)內(nèi)的樣品混合后迅速用液氮處理，然后置于-80 ℃冰箱中保存。

1.3.2 色差值的測定 參考吳洋等［13］的方法略有改動(dòng)，每個(gè)處理選取5顆青花菜，用色差儀分別測定花球中心、兩邊部位的亮度L*、紅綠度a*、黃藍(lán)度b*值。

1.3.3 葉綠素含量測定 參考魏麗娟等［14］的方法，取2 g西蘭花樣品與少量石英砂及15 mL、體積分?jǐn)?shù)80%的丙酮，研磨成勻漿，靜置3～5 min，將勻漿過濾至50 mL棕色容量瓶，并用80%丙酮沖洗沉淀至無色素，最后定容即得葉綠素提取液，以80%丙酮為空白，分別在645 nm和663 nm波長下測定提取液的吸光度。根據(jù)下式計(jì)算葉綠素含量。

葉綠素含量=（20.2×A645nm＋" 8.02×A663nm）×V/m×1 000

式中：A645 nm和A663 nm分別為645、663 nm處的吸光度；V為提取液總體積（mL）;m為樣品鮮質(zhì)量（g）。

1.3.4 RNA的提取及逆轉(zhuǎn)錄 利用NanoDrop 2000分光光度計(jì)（Thermo Scientific，USA）測定濃度及OD260/OD280，瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA完整性。逆轉(zhuǎn)錄體系：第一步：總RNA，0.5 μg；" 4×g DNA wiper Mix，2 μL ；Nuclease-free H2O加至8 μL，反應(yīng)程序：42 ℃ 2 min。第二步：加入5×HiScript II Q RT SuperMix IIa，2 μL，反應(yīng)程序：50 ℃ 15" min，85 ℃ 5 s。總反應(yīng)體積10 μL。逆轉(zhuǎn)錄完畢后加入90" μL Nuclease-free H2O儲(chǔ)存在-20 ℃冰箱，備用。引物名稱及序列見表1。

1.3.5 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 引物采用Roche LCPDS2軟件設(shè)計(jì)并由上海捷瑞生物工程有限公司合成。利用ChamQ SYBR qPCR Master Mix試劑盒（Q311-03，Vazyme）在LightCycler○R" 480 Ⅱ型熒光定量PCR儀（Roche，Swiss）上進(jìn)行反應(yīng)。體系：2×ChamQ SYBR qPCR Master Mix，5 μL；10 μmol/L Forward primer，0.2 μL；10 μmol/L Reverse primer，0.2 μL；cDNA，1 μL ；Nuclease-free H2O，3.6 μL。PCR程序：95 ℃"" 30 s；95 ℃ 10 s，60 ℃ 30 s，40個(gè)循環(huán)。循環(huán)結(jié)束后利用熔解曲線檢測產(chǎn)物特異性：從60 ℃緩慢升溫至97 ℃，每 ℃采集5次熒光信號。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫處理對青花菜貯藏過程中葉綠素含量和色差值的影響

葉綠素含量是影響青花菜采后貯藏過程中感官品質(zhì)的重要指標(biāo)，青花菜衰老黃化與葉綠素含量降直接的關(guān)聯(lián)［15］。不同低溫處理的青花菜在貯藏期葉綠素含量變化如圖1-A所示，在整個(gè)貯藏過程中3個(gè)處理的青花菜葉綠素含量均呈下降趨勢，但近冰溫處理在整個(gè)貯藏期的葉綠素含量下降速度顯著低于其他兩個(gè)處理。貯藏前5 d時(shí)，3個(gè)處理的青花菜葉綠素含量差異不顯著，貯藏第5 d后，10 ℃處理的青花菜葉綠素含量開始急劇下降，且顯著低于近冰溫和4 ℃處理。在貯藏10～20 d時(shí)，4 ℃處理的青花菜葉綠素含量顯著降低，且在貯藏后期葉綠素含量顯著低于近冰溫處理。由此可見，近冰溫處理能顯著延緩葉綠素含量的下降，很好地保持花球的顏色，提高青花菜貯藏品質(zhì)。

花球的顏色直接影響青花菜的感官品質(zhì)，色差值能快速反應(yīng)青花菜貯藏期外觀品質(zhì)［16］。不同低溫處理的青花菜在貯藏期間顏色的變化情況如圖1-B所示。L*值反應(yīng)青花菜花球顏色的亮度，在整個(gè)貯藏期，3個(gè)處理的青花菜L*值逐漸上升，這表明隨著貯藏時(shí)間的延長青花菜花球表面的亮度增加。在貯藏0～5 d，3個(gè)處理的青花菜L*值無差異，在貯藏5～15 d時(shí)，近冰溫處理的L*值顯著低于4 ℃和10 ℃貯藏處理，隨著貯藏時(shí)間的延長，近冰溫處理的青花菜花球顏色比其他兩個(gè)處理要深，這說明，近冰溫處理能很好地抑制青花菜花球失綠，保持花球外觀。a*值為紅綠值，值越大表示綠色損失越多。3組處理的青花菜貯藏期a*值變化由圖1-C可知，近冰溫和" 4 ℃處理組青花菜花球的a*值呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，而10 ℃處理組a*值在整個(gè)貯藏期都呈現(xiàn)上升趨勢，隨著貯藏時(shí)間的延長，近冰溫和4 ℃處理組青花菜花球綠色呈現(xiàn)出先加深后逐漸變淺的過程，在貯藏0～5" ｄ，近冰溫和4 ℃處理組a值顯著低于10 ℃貯藏處理組；貯藏5～20" ｄ，3個(gè)處理的a*值都不斷上升，且4 ℃和10 ℃處理組上升趨勢顯著高于近冰溫處理組，說明近冰溫處理的青花菜花球綠色損失的速度顯著低于4 ℃和10 ℃處理組。b*值代表藍(lán)黃程度，值越大表示顏色越黃。3組處理的青花菜貯藏期b*值變化由圖1-D可得，不同處理的青花菜花球b*值均呈現(xiàn)不斷上升趨勢，表明隨著貯藏時(shí)間的延長花球黃色增加，其中10 ℃處理組的上升速率最快，近冰溫處理在貯藏0～15" ｄ減緩了花球黃化速率，b*值顯著低于10 ℃處理組。由不同低溫處理青花菜貯藏期色差值變化可以看出，近冰溫處理的青花菜在整個(gè)貯藏期色差變化最小，花球顏色保持的最好，黃化速率最低，外觀品質(zhì)保持的最佳，商品價(jià)值最優(yōu)。

2.2 不同低溫處理對青花菜貯藏期葉綠素代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響

2.2.1 青花菜貯藏過程中葉綠素酶基因" BoCLH1和" BoCLH2的表達(dá)變化 植物葉綠素降解受組織內(nèi)多種酶類代謝調(diào)控，葉綠素水解生成脫植基葉綠素和植醇是被CLH催化的曾被認(rèn)為是葉綠素降解代謝的第一步 ［17］。青花菜葉綠素降解主要受葉綠素酶基因的調(diào)控，本研究主要分析不同低溫處理對青花菜貯藏期葉綠素酶基因" BoCLH1 和" BoCLH2含量變化影響，3個(gè)處理的葉綠素酶基因（" BoCLH1）表達(dá)量如圖2-A所示，近冰溫、4 ℃和10 ℃3個(gè)處理的" BoCLH1表達(dá)量在貯藏0 d時(shí)檢測到較高表達(dá)，在5～10" d時(shí)，" 10 ℃處理有顯著上升的階段，這可能是由于貯藏溫度過高而引起葉綠素降解的結(jié)果，而近冰溫、" 4 ℃處理在0 d以后" BoCLH1的表達(dá)量一直處于最低水平。3個(gè)處理的葉綠素酶基因（" BoCLH2）表達(dá)量由圖2-B可知，"" BoCLH2的表達(dá)量在整個(gè)貯藏期都呈現(xiàn)上升的趨勢，且3個(gè)處理的" BoCLH2表達(dá)量差異顯著，尤其在貯藏5 d以后，" 10 ℃處理" BoCLH2的表達(dá)量顯著高于近冰溫和4 ℃處理，在貯藏10 d后，4 ℃處理的" BoCLH2表達(dá)量也開始顯著上升，且在貯藏后期4 ℃和" 10 ℃處理的" BoCLH2表達(dá)量顯著高于近冰溫處理，而近冰溫處理的" BoCLH2表達(dá)量在整個(gè)貯藏期一直處于低水平表達(dá)，而4 ℃和10 ℃處理的" BoCLH2表達(dá)量處理高表達(dá)水平。由此可見，高溫誘導(dǎo)了葉綠素酶基因" BoCLH1和" BoCLH2的表達(dá)，而低溫能有效抑制葉綠素酶基因" BoCLH1和" BoCLH2的表達(dá)。

2.2.2 青花菜貯藏過程中脫鎂葉綠酸a加氧酶基因BoPaO、脫鎂葉綠素酶基因BoPPH和紅色葉綠素代謝產(chǎn)物還原酶基因BoRCCR的表達(dá)變化 葉綠素降解代謝的關(guān)鍵酶是PPH，PPH催化去鎂葉綠素a（pheina）除去植基，最后生成脫鎂葉綠酸a（pheidea），而脫鎂葉綠酸a主要依賴PAO和RC-CR轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒獯x產(chǎn)物pFCCs ［18-19］。由qRT-PCR檢測結(jié)果顯示（圖3-A），不同低溫處理的青花菜在貯藏期隨著貯藏時(shí)間的延長脫鎂葉綠素酶基因（BoPPH）的表達(dá)量呈現(xiàn)先上升后緩慢下降的趨勢，在貯藏第10天時(shí)" 10 ℃和4 ℃處理出現(xiàn)表達(dá)峰，且10 ℃處理在" 10～20 d時(shí)均高于近冰溫和4 ℃處理，近冰溫處理的青花菜在整個(gè)貯藏期BoPPH表達(dá)量顯著低于其他兩個(gè)處理，且沒有出現(xiàn)顯著的表達(dá)峰。脫鎂葉綠酸a加氧酶BoPaO基因的表達(dá)變化如圖3-B所示，其表達(dá)趨勢與BoPPH基本一致，" 10 ℃處理在10 d出現(xiàn)表達(dá)高峰，隨后開始緩慢下降，近冰溫和4 ℃處理20 d時(shí)出現(xiàn)表達(dá)高峰，且10 ℃處理的表達(dá)高峰顯著高于近冰溫和4 ℃處理。BoPaO的表達(dá)量在近冰溫、4 ℃和10 ℃3個(gè)處理中均有急劇增加過程，但近冰溫處理的BoPaO表達(dá)峰值出現(xiàn)的時(shí)間（貯藏20 d）明顯滯后于10 ℃處理 （貯藏10 d），除貯藏0 d和10 d外，10 ℃處理的表達(dá)量均顯著低于近冰溫處理，這說明近冰溫處理能有效延緩BoPaO的表達(dá)量峰值的出現(xiàn)。紅色葉綠素代謝產(chǎn)物還原酶BoRCCR基因的表達(dá)模式略有不同，其表達(dá)結(jié)果如圖3-C所示，BoRCCR的表達(dá)量在貯藏過程中近冰溫處理始終顯著高于4 ℃和10 ℃處理，雖然在近冰溫、4 ℃和" 10 ℃ 3個(gè)處理組中的變化趨勢均為先上升后下降，但貯藏期第5天和第20天近冰溫處理的BoRCCR表達(dá)量顯著高于其他兩個(gè)處理，說明近冰溫處理能誘導(dǎo)BoRCCR基因的表達(dá)。結(jié)果表明：近冰溫處理的BoPaO表達(dá)高峰出現(xiàn)滯后表明其葉綠素降解得到延緩，而BoRCCR的高表達(dá)則促使其葉綠素降解在貯藏后期" 加快。

3 討論與結(jié)論

青花菜采后貯運(yùn)和銷售過程中品質(zhì)劣變的主要問題之一是花球褪綠轉(zhuǎn)黃。探究綠色環(huán)保安全的物理貯藏保鮮方法成為蔬菜采后貯藏保鮮急需解決的關(guān)鍵問題。本試驗(yàn)通過研究物理保鮮方法低溫對青花菜貯藏期葉綠素降解相關(guān)基因的表達(dá)，從分子方面分析和解決青花菜貯藏期呼吸速率加快，花球黃化、組織衰老等問題，為青花菜安全貯運(yùn)保鮮提供理論依據(jù)。本研究結(jié)果表明，近冰溫貯藏有效抑制青花菜貯藏期Ｌ*值、ａ*值、ｂ*值的上升，使青花菜保持較高的葉綠素含量。已有研究報(bào)道，近冰溫貯藏對蔬菜采后保鮮的作用，如近冰溫貯藏可以有效延緩鮮切蓮藕的褐變，保持色澤，抑制酶活性，降低異味物質(zhì)產(chǎn)生，能夠較好地保持鮮切蓮藕的品質(zhì)［20-21］。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)近冰溫貯藏能夠很好地保持青花菜的感官品質(zhì)，延緩營養(yǎng)物質(zhì)的流失、花球的黃化，減少乙烯釋放量，提高青花菜貯藏期間的品質(zhì)，延長了貨架期［22］。

葉綠素的降解直接影響青花菜采后衰老黃化。研究表明輻照、低溫、薄膜包裝、化學(xué)藥劑等處理均能抑制葉綠素的降解［23-25］。本試驗(yàn)與以往研究有類似的結(jié)果，本研究發(fā)現(xiàn)近冰溫處理可有效延緩青花菜貯藏期葉綠素含量下降，同時(shí)，也可以抑制青花菜花球顏色的變化，提高青花菜貯藏期感官品質(zhì)。葉綠素降解相關(guān)基因的表達(dá)分析表明，在近冰溫、4 ℃和10 ℃ 3個(gè)處理組的青花菜貯藏過程中，除" BoCLH1表達(dá)量很低外，其他4個(gè)基因均有表達(dá)，且表達(dá)量差異顯著。" BoCLH2的表達(dá)量在近冰溫處理中變化較小，在10 ℃處理中變化較大，且高于近冰溫處理，說明近冰溫處理抑制" BoCLH2的表達(dá)。BoPPH的表達(dá)量在" 4 ℃和10 ℃處理中始終顯著高于近冰溫處理。BoRCCR的表達(dá)量在貯藏過程中近冰溫處理始終顯著高于4 ℃和10 ℃處理。研究發(fā)現(xiàn)，脫鎂葉綠酸a、脫植基葉綠素、RCCs等有關(guān)中間產(chǎn)物的積累，會(huì)抑制葉綠素的降解［26］，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。可見，近冰溫處理在整個(gè)貯藏期表現(xiàn)出葉綠素含量下降緩慢的原因可能是" BoCLH2、BoPPH、BoPaO表達(dá)量降低，使代謝中間產(chǎn)物積累，從而抑制了葉綠素的降解。

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，從感官品質(zhì)來看，近冰溫處理可有效抑制青花菜貯藏過程中葉綠素含量的下降，保持嫩綠的外觀，很好地延長青花菜采后貨架期，提高商品價(jià)值。從分子水平分析，不同低溫處理對青花菜葉綠素降解機(jī)制大不相同，青花菜貯藏衰老黃化過程中葉綠素含量的變化主要通過BoCLH、BoPPH、BoPaO以及BoRCCR表達(dá)量的變化來調(diào)控，" BoCLH1主要在青花菜初始衰老中起降解葉綠素的作用，其他基因主要在貯藏中后期起調(diào)控作用。近冰溫處理可有效抑制BoCLH、BoPPH、BoPaO的表達(dá)，誘導(dǎo)BoRCCR的表達(dá)，這說明，BoCLH、BoPPH、BoPaO共同加快葉綠素降解。可見，低溫貯藏條件下，青花菜葉綠素的代謝途徑可能會(huì)發(fā)生改變，例如，低溫可能會(huì)影響葉綠素的轉(zhuǎn)運(yùn)或合成相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)一步影響葉綠素的降解和積累過程。

參考文獻(xiàn) Reference：

［1］ 鄔菲帆，王佳怡，戴晨宇，等.青花菜鈣依賴蛋白激酶基因" BoCDPK1的克隆與表達(dá)［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，32（4）：624-631.

WU F F，WANG J Y，DAI CH Y，et al.Cloning and expression analysis of a calcium-dependent protein kinase gene" BoCDPK1 from" Brassica oleracea.var.italica［J］. Actea Agricultural Zhejiang，2020，32（4）：624-631.

［2］ILAHY R，TLILI I，Z PéK，et al.Pre-and post-harvest factors affecting glucosinolate content in broccoli［J］.Frontiers in Nutrition，2020，7：147.

［3］談元媛，李忠明.西蘭花采后貯藏及保鮮技術(shù)研究進(jìn)展［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（6）：5-11.

TAN Y Y，LI ZH" M.Research progress of postharvest storage and preservation technology of broccoli ［J］.Jiangsu Agricultural Sciences，2019，47（6）：5-11.

［4］SATO Y，MORITA R，KATSUMA S，et al.Two short-chain dehydrogenase/reductases，non-yellow coloring 1 and nyc1-like，are required for chlorophyll b and light-harvesting complex II degradation during senescence in rice［J］.Plant Journal，2009，57（1）：120-131.

［5］馬陽歷，張玉笑，郭衍銀，等.氣調(diào)過程中O2含量對西蘭花葉綠素降解的影響［J］.北方園藝，2021（23）：98-105.

MA Y L，ZHANG Y X，GUO Y Y，et al.Effect of O2 content on chlorophyll degradation in broccoli during heads under controlled atmosphere ［J］.North Horticulture，2021（23）：98-105.

［6］孫晨瑜，呂 巍.葉綠素降解過程中SGRs蛋白表達(dá)調(diào)控和功能分析的研究進(jìn)展［J］.分子植物育種，2019，17（9）：2862-2867.

SUN CH Y，L" W.Research progress of SGRs protein expression regulation and function analysis during chlorophyll degradation ［J］.Molecular Plant Breeding，2019，17（9）：2862-2867.

［7］GONG Y，MATTHEIS J P.Effect of ethylene and 1-methylcyclopropene on chlorophyll catabolism of broccoli florets［J］.Plant Growth Regulation，2003，40（1）：33-38.

［8］COSTA M L，VICENTE A R，CIVELLO P M，et al.UV-C treatment delays postharvest senescence in broccoli florets［J］.Postharvest Biology and Technology，2006，39：204-210.

［9］AGUSTIN M，BUCHERT，PEDRO M，et al.Chlorophyllase versus pheophytinase as candidates for chlorophyll dephytilationduring senescence of broccoli［J］.Journal of Plant Physiology，2011，168（4）：337-343.

［10］ GMEZ-LOBATO M E，HASPERUé J H，CIVELLO P M，et al.Effect of 1-MCP on the expression of chlorophyll degradinggenes during senescence of broccoli （Brassica oleracea L.） ［J］.Scientia Horticulturae，2012，144：208-211.

［11］樊艷燕，劉玉梅，李占省，等.青花菜衰老過程中葉綠素降解相關(guān)基因的表達(dá)分析［J］.園藝學(xué)報(bào)，2015，42（7）：1338-1346.

FAN Y Y，LIU Y M，LI ZH SH，et al.Analysis of expression of chlorophyll degrading genes during senescence of broccoli ［J］.Acta Horticulturae Sinica，2015，42（7）：1338-1346.

［12］張 怡，關(guān)文強(qiáng)，張 娜，等.溫度對西蘭花抗氧化活性及其品質(zhì)指標(biāo)影響［J］.食品研究與開發(fā)，2011，32（8）：156-161.

ZHANG Y，GUAN W Q，ZHANG N，et al.Changes of antioxidant activity ，compounds and quality of broccoli florets during different temperatures ［J］.Food Research and Development，2011，32（8）：156-161.

［13］吳 洋，李逸釗，何興興，等.不同貯藏溫度下金玉蘭菜的品質(zhì)變化及其貨架期預(yù)測［J］.包裝工程，2022，43（11）：115-125.

WU Y，LI Y ZH，HE X X，et al.Quality change and shelf life prediction of Cichorium intybus L.var.foliosum" Hegi.at different storage temperatures ［J］.Packaging Engineering，2022，43（11）：115-125.

［14］魏麗娟，馮毓琴，李翠紅，等.基于溫度條件的西蘭花硅窗自發(fā)氣調(diào)硅窗面積的篩選及驗(yàn)證［J］.食品科學(xué)，2022，43（15）：236-244.

WEI L J，F(xiàn)ENG Y Q，LI C H，et al.Screening and verification of silicon gum film area for modified atmosphere packaging of broccoli based on temperature conditions ［J］.Food Science，2022，43（15）：236-244.

［15］MATILE P.Biochemistry of indian summer：physiology of autumnal leaf coloration［J］.Experimental Gerontology，2000，35（2）：145-158．

［16］程紫薇，趙紫迎，張 萌，等.高濕貯藏對青花菜活性成分及抗氧化活性的影響［J］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，44（3）：554-560.

CHENG Z W，ZHAO Z Y，ZHANG M，et al.Effects of high relative humidity storage on bioactive compounds and antioxidant activity of broccoli［J］.Journal of Nanjing Agricultural University，2021，44（3）：554-560.

［17］朱玲玲.褪黑素處理對鮮切青花菜采后衰老的調(diào)控機(jī)理研究［D］.沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

ZHU L L.Study on the regulation mechanism of melatonin treatment on postharvest senescence of fresh cut broccoli［D］.Shengyang：Shenyang Agricultural University，2019.

［18］李 根，張 成，王 強(qiáng)，等.植物葉綠素代謝途徑及其分子調(diào)控［J］.四川農(nóng)業(yè)科技，2021（4）：41-45.

LI G，ZHANG CH，WANG Q，et al.Plant chlorophyll metabolism pathway and its molecular regulation［J］.Sichuan Agricultural Science and Technology，2021（4）：41-45.

［19］史典義，劉忠香，金危危.植物葉綠素合成、分解代謝及信號調(diào)控［J］.遺傳，2009，31（7）：698-704.

SHI D Y，LIU ZH" X，JIN W W.Biosynthesis，catabolism and related signal regulations of plant chlorophyll［J］.Hereditas，2009，31（7）：698-704.

［20］張宇娟，張周未，楊玉平，等.近冰溫貯藏對真空包裝鮮切蓮藕色澤與氣味物質(zhì)的影響［J］.食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2023，14（11）：62-69.

ZHANG Y J，ZHANG ZH W，YANG Y P，et al.Effects of near freezing point storage on color and volatile substances of fresh cut lotus root in vacuum packing ［J］.Journal of Food Safety amp; Quality，2023，14（11）：62-69.

［21］馬卓云，于瀟瀟，楊舒喬，等.冰溫貯藏對鮮切山藥品質(zhì)的影響及貨架期的預(yù)測［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2021（2）：4-9.

MA ZH Y，YU X X，YANG SH Q，et al.Effect of ice temperature storage on quality of fresh-cut yam and shelf life prediction［J］.Farm Products Processing，2021（2）：4-9.

［22］高 雪，楊紹蘭，王 然，等.近冰溫貯藏對鮮切西蘭花保鮮效果的影響［J］.中國食品學(xué)報(bào)，2013，13（8）：140-146.

GAO X，YANG SH L，WANG R，et al.Effect of near freezing point on preservation of fresh-cut broccoli［J］.Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology，2013，13（8）：140-146.

［23］STARZYN′SKA A，LEJA M，MARECZEK A.Physiological changes in the antioxidant system of broccoli flower buds senescing during short-term storage，related to temperature and packaging［J］. Plant Science，2003，165（6）：1387-1395.

［24］汪俏梅，郭得平，Kyikyi Win，等.1-甲基環(huán)丙烯延緩青花菜衰老的效應(yīng)及機(jī)理［J］.園藝學(xué)報(bào)，2004，31（2）：205-209.

WANG Q M，GUO D P，KYIKYI W，et al.Effect of 1-methylcyclopropene on delaying the senescence of broccoli and its possible physiological mechanism［J］.Acta Horticulturae Sinica，2004，31（2）：205-209.

［25］AIAMLA-OR S，YAMAUCHI N，TAKINO S，et al.Effect of UV-A and UV-B irradiation on broccoli（Brassica oleracea L.italica group） floret yellowing during storage［J］. Postharvest Biology and Technology，2009，54（3）：177-179.

［26］PRUINSK A，ANDERS I，AUBRY S，et al.In vivo participation of red chlorophyll catabolite reductase in chlorophyll breakdown［J］.The Plant Cell Online，2007，19（1）：369-387.

Expression of Chlorophyll Degradation Related Genes during Senescence of Broccoli under Low Temperature Treatment

LI" Cuihong，F(xiàn)ENG Yuqin ，WEI Lijuan，ZHANG Rui and" HU Shenghai

（Agricultural Product Storage and Processing Research Institute，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China）

Abstract This study investigates effects of different low temperature treatments on the changes in chlorophyll content and the expression of chlorophyll degradation-related genes during the yellowing and senescence of broccoli，with \"cold-tolerant excellent\" variety from Lanzhou plateau summer vegetable as the experimental material.Three storage temperatures were set：slightly frozen （-0.7 ℃-" -0.4 ℃），4 ℃，and 10 ℃.The results indicated that the content of chlorophyll under the sub-zero （-0.7 ℃--0.4 ℃） treatment group was significantly higher compared to the 4 ℃ and 10 ℃ treatments throughout the storage period，while the values of L*，a*，and b*" were significantly lower in the sub-zero treatment.The expression levels of"" BoCLH1 （chlorophyllase 1） and"" BoCLH2 （chlorophyllase 2） in broccoli treated with sub-ice temperature were significantly lower than those treated with 4 ℃ and 10 ℃.The sub-freezing temperature treatment inhibited the expression of"" BoCLH1 （chlorophyllase 1） and"" BoCLH2 （chlorophyllase 2） during storage in broccoli，while treatments at" "4 ℃ and 10 ℃ induced the expression of"" BoCLH1 （chlorophyllase 1） and"" BoCLH2 （chlorophyllase 2） during storage in broccoli; as the storage time extended，the expression level of Boophone Phenolase （BoPPH） in broccoli decreased steadily after near-ice temperature treatment，while it significantly increased in the 4 ℃ and 10 ℃ treatment groups after 15 days of storage，and remained higher than that in the near-ice temperature treatment group throughout.The expression peak of BoPaO（Pheophytin a oxygenase） was significantly delayed after the near-freezing treatment，and the expression of BoRCCR （Red chlorophyll metabolite reductase） remained significantly higher throughout the storage period compared to the 4 ℃ and 10 ℃ treatment groups.In conclusion，near-freezing temperature treatment effectively inhibits the degradation of chlorophyll and delays the senescence in brassica tissues.

Key words Broccoli; Low temperature; Aging process; Chlorophyll degradation; Expression

Received "2023-08-30 """Returned 2023-11-20

Foundation item Key Science and Technology Project of the Regional Innovation Center for the Modern Agricultural Science and Technology Support System of" Gansu Province（No.2021GAAS55）; Modern Silk Road Cold and Drought Agricultural Technology Support Project （No.KJZC-2023-10）；Key Talent Project of Gansu Province.

First author LI Cuihong，female，associate research fellow.Research area：vegetable storage and preservation.E-mail：2610215@qq.com

Corresponding"" author HU" Shenghai，male，associate research fellow.Research area：storage and processing of agricultural products.E-mail：274406724@qq.com

（責(zé)任編輯：潘學(xué)燕 Responsible editor：PAN Xueyan）