采前对紫叶芥进行亚硒酸钠处理可提升其采后的储存品质

《Journal of Agriculture and Food Research》：Preharvest sodium selenite treatment improves postharvest storage quality of purple leaf mustard

硒预处理优化7天显著提升紫叶芥菜储存品质，通过增强抗氧化酶（POD、CAT、APX）活性及苯丙烷代谢相关基因表达，促进花青素合成并抑制降解酶（PPO、LAC）活性，同时调控脂代谢途径改变挥发性成分。

　　本研究探讨了在收获前使用硒（Se）进行生物强化处理对紫叶芥菜在贮藏期间花青素代谢的影响。紫叶芥菜是一种富含花青素的十字花科蔬菜，其紫色叶片不仅具有较高的营养价值，还表现出较强的抗逆性，如耐旱性。然而，花青素在收获后的贮藏过程中容易降解，导致品质下降。因此，开发能够延缓花青素降解并提高贮藏质量的方法至关重要。

在本研究中，通过实验发现，收获前7天的Se处理显著提高了紫叶芥菜的生长和生物量，包括茎的直径、鲜重和干重，以及叶绿素荧光参数Fv/Fm和总叶绿素含量。相比之下，0天、3天和14天的处理对生物量没有显著影响，除了14天处理在总植物干重、SPAD值和总叶绿素含量方面略显差异。Se在叶片和根部的含量随着处理时间的延长而增加，其中7天处理的总植物Se含量达到100.17 mg/kg DW，而14天处理则为126.03 mg/kg DW。综合考虑生物量和Se含量，7天的处理被认为是最优的。

Se处理不仅显著降低了紫叶芥菜在贮藏期间的失重率，还保持了较高的颜色值和叶绿素含量。在9天的贮藏过程中，Se处理组的失重率比对照组降低了25.05%。此外，Se处理组在贮藏期间表现出更高的Fv/Fm值，范围在5.51%至18.78%之间。这些结果表明，Se处理能够有效提高紫叶芥菜的贮藏品质。

在抗氧化酶活性方面，Se处理显著提高了过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性，同时降低了过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）的含量。H2O2和MDA的含量分别降低了8.16%至24.13%和3.40%至23.15%。这些变化表明，Se处理有助于减少贮藏过程中的氧化应激，从而延缓紫叶芥菜的衰老过程。

通过转录组分析，研究者发现Se处理显著影响了紫叶芥菜的基因表达，特别是在苯丙烷类生物合成途径和脂质代谢途径中。在3天的冷贮藏过程中，Se处理组的差异表达基因（DEGs）主要富集在植物-病原体互作、植物激素信号传导和MAPK信号传导等途径。而在9天的冷贮藏过程中，DEGs则主要富集在光合作用-天线蛋白、淀粉和蔗糖代谢、类胡萝卜素生物合成和苯丙烷类生物合成等途径。这些结果表明，Se处理能够通过调控这些关键代谢途径来改善紫叶芥菜的贮藏质量。

进一步的加权基因共表达网络分析（WGCNA）揭示了与贮藏质量相关的基因模块。蓝色模块和黄色模块与失重率呈负相关，而与Fv/Fm和总叶绿素含量呈正相关。棕色模块与Fv/Fm呈显著正相关，而青色模块则与失重率相关。这些基因模块的分析有助于识别与贮藏品质相关的关键基因。

Se处理还显著影响了紫叶芥菜的挥发性化合物。在冷贮藏前，Se处理组的某些化合物含量显著增加，如4-异硫氰酸酯-1-丁烯和1-碘-十六烷，而其他化合物如2-异硫氰酸酯丁烷、新黄质、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和4-乙烯基-2,6-二甲氧基酚的含量则显著减少。在冷贮藏后，Se处理组的某些挥发性化合物如丙基异硫氰酸酯的含量显著增加，而其他化合物如3-己烯醛、(E)-2-己烯醛、(Z)-4-己烯-1-醇、2-异硫氰酸酯丁烷、新黄质、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和4-乙烯基-2,6-二甲氧基酚的含量则显著减少。这些变化表明，Se处理能够调节紫叶芥菜的挥发性化合物，从而改善其香气品质。

此外，Se处理显著影响了脂质代谢途径中的基因表达。通过RNA-Seq数据，研究者发现Se处理组在脂质代谢相关基因中表现出更高的表达水平，包括α-亚麻酸代谢、甘油酯代谢、甘油磷脂代谢和亚油酸代谢。这些基因的表达变化表明，Se处理能够通过促进脂质代谢来影响紫叶芥菜的香气化合物。

综上所述，本研究发现收获前Se处理能够有效提高紫叶芥菜的贮藏质量，通过增强抗氧化酶活性、调控花青素代谢以及改变挥发性化合物和脂质代谢途径。这些结果为同时提高Se含量和保持花青素稳定性的策略提供了重要的理论依据，也为改善富含花青素的叶菜类蔬菜的营养价值和贮藏品质提供了新的思路。未来的研究可以进一步探讨Se处理对感官属性和消费者接受度的影响，以全面评估其在实际应用中的潜力。