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菜心采后易出现营养流失、品质下降问题。研究人员开展了 “褪黑素（Melatonin）对菜心采后细胞壁和糖代谢影响” 的研究。结果发现褪黑素能提升营养成分，稳定细胞壁，促进糖积累。该研究为提高菜心市场性能提供思路。
在蔬菜的世界里，菜心是备受青睐的一员，它富含多种营养成分，深受人们喜爱。然而，菜心在采摘之后却面临着诸多挑战。采后的菜心，其鲜嫩的叶片和茎极易失水、变黄、萎蔫，营养成分也会快速降解，这不仅严重影响了菜心的品质，还降低了它的商业价值。在维持采后菜心的营养稳定方面，目前的研究还存在许多不足。例如，植物细胞壁结构完整性对农产品品质影响重大，参与细胞壁降解的酶在其中起着关键作用，但调控纤维素生物合成相关基因对园艺产品采后品质的影响却研究甚少。同时，糖作为农产品品质的关键决定因素和信号分子，其在菜心采后品质变化中的作用也尚不明确。而褪黑素虽在调节园艺产品成熟和衰老、维持采后品质方面有一定作用，但它在调控菜心采后细胞壁和糖代谢方面的机制还亟待深入探索。正是在这样的背景下，为了解开这些谜团，华南农业大学园艺学院和广东省农业科学院蔬菜研究所的研究人员展开了一项关于 “褪黑素调控菜心采后细胞壁与糖代谢维持品质” 的研究。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上，为菜心的采后保鲜提供了重要的理论依据和实践指导。
研究人员采用了多种技术方法来开展这项研究。在样本处理方面，选取 “60 天” 品种的菜心，采后样本分别用 100 μmol<sup>L</sup><sup>-1</sup>的褪黑素溶液和双蒸水（作为对照）处理，随后将样本密封在聚乙烯袋中，于 4℃储存 20 天，并在不同时间点进行数据采集。在检测分析方面，运用分光光度法、高效液相色谱法（HPLC）等技术分别测定菜心的各项品质指标、细胞壁成分、相关酶活性以及利用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）分析基因表达情况。
研究结果如下：
- 褪黑素延缓采后菜心营养成分降解：研究发现，在储存过程中，对照样本的类胡萝卜素、可溶性蛋白、抗坏血酸含量逐渐下降，而褪黑素处理组能显著抑制这些营养成分的降解，同时促进芥子油苷的积累。例如，储存 20 天后，对照样本的抗坏血酸含量相比 0 天下降了 64.21%，而褪黑素处理组的抗坏血酸含量则增加了 61.04% 。
- 褪黑素对细胞壁代谢的影响：
- 细胞壁成分变化：储存期间，对照组的纤维素、半纤维素、木质素和原果胶含量下降，水溶性果胶含量上升；而褪黑素处理组则抑制了水溶性果胶的积累，增加了纤维素、半纤维素、木质素和原果胶的含量。如储存 20 天后，褪黑素处理组的纤维素含量比对照组增加了 64.06%。
- 基因转录和酶活性变化：褪黑素处理下调了细胞壁降解相关基因（BrBGAL4、BrPG、BrCEL3、BrPME3）的转录水平，抑制了果胶甲酯酶（PME）和纤维素酶（Cx）的活性，同时上调了纤维素生物合成相关基因（BrCesA1、BrCesA3.1、BrCesA3.2）的表达。
- 褪黑素对糖含量的影响：随着储存时间延长，对照组可溶性糖含量下降，而褪黑素处理组的可溶性糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量均显著高于对照组。例如，储存 20 天后，褪黑素处理组的可溶性糖含量比对照组增加了 73.44%。
- 褪黑素对糖代谢相关酶活性的影响：储存前期，褪黑素处理与对照组的蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、中性转化酶（NI）和酸性转化酶（AI）活性无明显差异；储存 5 天后，褪黑素处理增强了 SS 和 SPS 的活性，抑制了 NI 和 AI 的活性，从而促进蔗糖积累，抑制蔗糖水解。
- 褪黑素对糖代谢相关基因表达的影响：褪黑素处理上调了 BrSUS1、BrSUS5、BrSPS1F、BrSPS3F、BrSPS4F 等糖合成相关基因的表达，下调了 BrSUS3、BrINV、BrSWEET2、BrSWEET4、BrSWEET17 等糖代谢相关基因的表达，对不同 SWEET 糖转运蛋白基因的表达调控存在差异。
在研究结论与讨论部分，研究表明褪黑素在维持菜心采后品质方面发挥着至关重要的作用。它通过调节细胞壁代谢和糖代谢，不仅维持了细胞壁的稳定性，还促进了糖的积累，为细胞壁成分的生物合成提供了充足的底物。具体来说，褪黑素抑制细胞壁降解相关基因的表达和酶活性，同时促进纤维素等细胞壁成分的合成；在糖代谢方面，通过调节相关酶活性和基因表达，实现了糖的积累和细胞内糖稳态的维持。这一研究成果揭示了褪黑素维持菜心采后品质的分子机制，为褪黑素在菜心采后保鲜中的实际应用提供了坚实的理论基础，有助于提高菜心的市场竞争力，减少采后损失，对于园艺产品的采后保鲜领域具有重要的科学意义和应用价值。
