四种榧树品种后熟期的代谢组学与生理整合分析揭示品种特异性品质形成机制

本研究通过整合生理指标与UPLC-MS/MS代谢组学技术，系统解析了四大榧树品种（‘香榧’、‘细榧’、‘珍珠榧’、‘早园榧’）后熟期（0-30天）的品种特异性代谢规律。研究发现：1）‘香榧’在20天时油脂积累达峰（增加11.4%）但30天显著下降；2）‘细榧’20天可溶性蛋白含量最高且抗氧化能力突出；3）代谢组鉴定540种代谢物（419种差异积累），呈现黄酮快速降解（0-10天）、二萜渐进积累、生物碱品种特异性三大趋势；4）首次提出品种定制化后熟方案——‘早园榧’适合10天短期处理，‘珍珠榧’需20-30天促进功能黄酮积累，‘香榧’20天药用价值最佳。该研究为坚果精准采后管理提供了新范式（DOI待补充）。

　　

Highlight

四种榧树品种后熟期生理与代谢组整合分析揭示代谢多样性及品种特异性特征

植物材料与处理

实验材料采自浙江安吉榧树基地（30°38'N, 119°41'E），选取‘细榧’(Xi)、‘珍珠榧’(Zhen)、‘香榧’(Ya)、‘早园榧’(Zao)四个品种。2023年9月底采收形态成熟的种子，在25°C通风环境中进行0-30天后熟处理，定期取样测定生理指标并进行UPLC-MS/MS代谢组分析。

四种榧树品种生理参数动态变化

• 颜色变化：所有品种种壳由暗红转为红棕色（CIRG值下降35-52%）标志后熟完成

• 油脂积累：‘香榧’20天达峰（11.4%增幅），30天显著下降；‘细榧’可溶性蛋白20天峰值（比其他品种高18-27%）

• 氧化稳定性：‘细榧’抗氧化能力最强（SOD活性高1.3-1.8倍），‘早园榧’MDA含量最高（氧化损伤显著）

讨论

与香蕉等跃变型果实类似，榧树后熟涉及复杂代谢重编程：

1）黄酮动态：初期（0-10天）因氧化作用快速降解，其中‘珍珠榧’初始含量最高（比其他品种高1.17-1.75倍）

2）二萜积累：后熟期持续增加，特别是松香烷型二萜（abietane-type diterpenoids）在20-30天显著富集

3）生物碱谱：‘香榧’特异性积累翼核果内酯（pterolactam）和8-羟基喹啉等抗菌生物碱

结论

• 生理指标显示：‘香榧’油脂20天达峰，‘细榧’可溶性蛋白20天最优

• 代谢组鉴定540种代谢物，发现‘珍珠榧’20-30天积累槲皮素-3-O-半乳糖苷-7-O-葡萄糖苷（2倍增幅）等功能成分

• 提出定制化后熟方案：‘早园榧’10天；‘细榧’/‘香榧’20天；‘珍珠榧’20-30天