乙烯与水杨酸代谢互作调控冷藏番茄风味品质的机制研究

本研究揭示了冷藏处理通过抑制乙烯合成与信号转导（SlACO1、SlACS2/4、SlETR3/4/7等基因下调），同时激活水杨酸盐（SAs）代谢（如MeSA积累），进而调控糖类、有机酸及挥发性物质代谢通路（涉及LOX、PAL、SPS等酶活性及SlLOXC、SlPAL4等基因表达），最终导致番茄风味品质变化的分子机制。

　　

Plant material

成熟绿期的‘FL 47’番茄采收后经乙烯处理同步启动成熟过程，分为两组：对照组直接于20℃后熟，冷藏组先经5℃处理4天（基于Wang等2015b方案）再转至20℃后熟。

Impact of chilling exposure on ethylene metabolism in the red ‘FL 47’ tomato

冷藏处理显著抑制乙烯生物合成通路中SlACO1、SlACS2/4基因表达、ACO与ACS酶活性及ACC含量（图1a-b），导致红熟期乙烯释放量降低。乙烯信号转导途径中SlETR3、SlETR4、SlETR7、SlEIN2、SlELI1、SlEBF1/2及SlERF1的mRNA丰度分别下降17.15%、24.20%、20.19%、25.50%、23.00%、19.80%、24.63%和21.30%，表明低温通过多重靶点抑制乙烯代谢网络。

Discussion

采后冷藏虽可延长番茄货架期，但会激活低温胁迫响应。本研究中总可溶性固形物（TSS）、葡萄糖、果糖及13种关键风味挥发物合成受抑，而蔗糖、滴定酸（TA）、苹果酸、柠檬酸和MeSA积累增强。这些变化与代谢通路中底物（亚油酸、亚麻酸、八氢番茄红素等）及关键酶（SPS、LOX、PAL等）活性、基因（SlSPSA2/B/C、SlLOXC、SlPAL4等）表达调控密切相关。进一步研究发现乙烯与SAs在果实成熟和风味代谢中存在拮抗作用。

Conclusion

成熟绿期番茄短期冷藏通过调控乙烯与SAs代谢互作，抑制乙烯合成信号通路，同时促进SAs积累，进而多重调控糖酸代谢及挥发性物质合成网络，最终导致红熟番茄风味品质变化。