低氧浓度对不同番茄基因型成熟及细胞壁相关基因表达的影响：替代1-MCP的采后保鲜新策略

为解决化学保鲜剂的环境与健康隐患，研究人员探讨了低氧(1%、3%、5% O2)与1-MCP(1-甲基环丙烯)对六种番茄基因型（含Micro-Tom和rin突变体）采后成熟的影响。研究发现1%和3% O2显著抑制成熟，而5% O2与1-MCP效果相当，且低氧条件下细胞壁降解基因(SlPL/SlPG2等)表达与乙烯解耦联，为无化学保鲜提供了分子机制支持。

　　

在全球新鲜农产品需求激增的背景下，番茄作为典型的呼吸跃变型果实，其采后软化导致的损耗高达30%。传统化学保鲜剂1-MCP虽能抑制乙烯作用，但长期使用的生态风险引发担忧。法国图卢兹国立综合理工学院（Université de Toulouse）与土耳其阿克德尼兹大学（Akdeniz University）的联合团队在《Horticulture, Environment, and Biotechnology》发表研究，首次系统揭示了低氧储存通过调控细胞壁代谢通路延缓番茄软化的双轨机制。

研究采用六种基因型番茄（含商业品种Torry、Elips及突变体rin），通过控气储存系统（1%、3%、5% O₂）与1-MCP处理对比，结合呼吸速率、乙烯产量测定及qPCR技术，分析了SlPL（果胶酸裂解酶）、SlPG2（多聚半乳糖醛酸酶）等关键基因的表达模式。

颜色与成熟度
通过色相角(h°)监测发现，1% O₂完全阻断成熟进程，而3% O₂下小型果（如Yeniceri）仍能缓慢成熟。值得注意的是，5% O₂与1-MCP对商业品种的保鲜效果相当（p>0.05），但避免了化学残留风险。

乙烯与呼吸悖论
1% O₂环境下乙烯合成被完全抑制，但果实仍持续软化，这与传统乙烯主导软化理论相悖。高呼吸速率品种（如Micro-Tom）在低氧下软化更快，暗示呼吸代谢可能通过非乙烯途径激活细胞壁降解酶。

基因表达图谱
qPCR显示SlPL在1% O₂中被强烈抑制，但在3% O₂中仍保持基础活性。SlPG2表达与乙烯产量正相关，但rin突变体在无乙烯背景下仍检测到该基因表达，证实细胞壁重构存在乙烯非依赖性通路。

这项研究颠覆了采后生物学对果实软化的传统认知，提出呼吸代谢可能通过能量压力直接激活细胞壁降解酶。5% O₂储存的推广价值在于其既能维持果实硬度（如Elips仅损失23.76%），又可避免化学处理，为可持续农业发展提供了关键技术支撑。