白光LED照射调控鲜枸杞采后品质与类胡萝卜素生物合成的生理及转录组学研究

推荐：针对鲜枸杞采后易软化变质、类胡萝卜素降解等问题，研究人员采用100 μmol m2 s-1白光LED照射处理，通过生理与转录组学分析发现，该技术显著提升果实硬度、保持色泽，上调LbPSY等类胡萝卜素合成基因表达，激活MEP/MVA通路，为鲜枸杞非化学保鲜提供新策略。

　　

鲜枸杞因其丰富的类胡萝卜素、多糖等活性成分被誉为"超级水果"，但其采后极易因质地脆弱、水分流失导致软化变质，传统干燥法又造成营养损失。如何保持其标志性的红橙色外观和营养价值成为产业难题。中国江苏省的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表研究，创新性地采用白光LED照射技术，通过多组学分析揭示了光照调控类胡萝卜素合成的分子机制。

研究团队主要运用了白光LED光照处理系统（100 μmol m² s^-1）、色差仪与质地分析仪测定表型指标、UPLC定量类胡萝卜素、RNA-seq转录组测序以及qRT-PCR验证等关键技术，以宁夏"宁杞7号"鲜果为材料进行28天冷藏实验。

【LED irradiation induces phenotypic changes in fresh goji berries during postharvest storage】
研究发现LED处理组在冷藏28天后仍保持鲜艳色泽和果柄翠绿，而对照组21天即出现霉斑。色度仪数据显示LED组L值（亮度）和a值（红度）显著优于对照组，同时果实硬度提高18.7%。

【Transcriptomic analysis reveals key pathways】
转录组分析发现LED照射早期即激活甲基赤藓糖醇磷酸途径（MEP）和甲羟戊酸途径（MVA）两大类胡萝卜素前体合成通路，关键限速酶基因LbPSY（八氢番茄红素合成酶）表达量提升2.1倍。中期显著上调LbZ-ISO（ζ-胡萝卜素异构酶）和LbCRTISO（胡萝卜素异构酶）表达，促进全反式番茄红素形成。

【Carotenoid biosynthesis regulation】
qPCR验证显示LED处理使类胡萝卜素代谢核心基因LbLCY1（番茄红素β-环化酶）表达峰值提前7天出现，伴随玉米黄质双棕榈酸含量增加31.5%。值得注意的是，WRKY家族转录因子表达被抑制，暗示光照可能通过解除其对抗氧化通路的抑制作用维持色素稳定。

该研究首次系统阐明白光LED通过时空特异性调控类胡萝卜素合成网络维持鲜枸杞品质的机制：早期激活萜类骨架供给（MEP/MVA），中期强化异构化环节（Z-ISO/CRTISO），后期促进环化修饰（LCY1）。相比传统方法，LED技术兼具能耗低（<40W/m²）、无化学残留等优势，为开发智能光照保鲜装备提供了理论依据，对推动枸杞产业从干果向鲜食转型具有重要实践价值。