甘平柑橘树体贮藏与低温贮藏后代谢组学和转录组学比较分析揭示品质调控机制

为解决柑橘采后贮藏能耗高、品质下降快的问题，研究人员比较了甘平柑橘树体贮藏(OTS)与低温贮藏(LTS)对果实品质的影响机制。研究发现OTS显著提升可溶性固形物(TSS)、蔗糖含量及香气物质(如诺卡酮和乙酸香叶酯)，同时降低衰老标志物(如植物鞘氨醇)。转录组分析显示OTS通过上调糖转运基因(SWEET)和生长素相关基因表达延缓衰老。该研究为柑橘节能保鲜提供了新思路。

　　

柑橘作为全球最重要的水果之一，中国年产量达6000万吨，其中90%以鲜食消费为主。然而采后贮藏面临果实腐烂、失重和风味劣变等挑战。传统低温贮藏(LTS)虽能延长货架期，但存在高能耗和风味损失等问题。树体贮藏(OTS)利用自然环境延缓果实成熟，具有节能优势，但其对柑橘品质的影响机制尚不明确。甘平柑橘作为皮薄易损品种，亟需探索更优的贮藏方案。

研究团队采用多组学联用技术，通过HPLC测定糖酸组分，GC-MS分析22种挥发性物质，结合非靶向代谢组学和转录组测序，系统比较了OTS与LTS处理110天后果实的品质差异。实验样本来自宁波温室栽培的甘平柑橘，设置6株OTS和6株LTS平行对照，定期采集42个果实进行多维度分析。

3.1 糖酸含量变化

HPLC数据显示OTS果实总可溶性固形物(TSS)持续增长至19.8%，显著高于LTS组的17.5%。蔗糖作为主要糖组分，在OTS中含量达12.3 g/L，是LTS的1.9倍。转录组发现糖转运基因SWEET和蔗糖合成酶基因SUS在OTS中表达量分别提升2.9倍和6倍，与代谢表型高度吻合。

3.2 香气成分特征

GC-MS鉴定出4种醛类和18种萜烯。OTS组辛醛含量达58.78×10^-2μg/g，是LTS的53倍；D-柠檬烯在OTS中含量达2156.08×10^-2μg/g，占萜烯总量的45%。代谢组进一步显示OTS中诺卡酮和乙酸香叶酯含量较LTS提高1.6-2倍，但萜烯合成通路未见差异表达基因。

3.4 代谢组学结果

PCA分析显示OTS与LTS样本明显分离，共鉴定231种差异代谢物。OTS组细胞分裂素创伤酸含量是LTS的2倍，而衰老标志物植物鞘氨醇在LTS中高出1.7倍。功能成分阿魏酰腐胺和香豆素类在OTS中富集1.7-2.5倍。

3.5 转录组分析

RNA-seq发现596个差异基因，其中OTS组生长素响应基因(IAA)表达量达LTS的2.4-4.8倍。LTS组乙烯合成基因ACO和细胞壁降解酶基因(PG、EG)表达显著上调，与更高的衰老表型一致。

该研究首次系统阐明了OTS通过维持源库运输(SWEET)、抑制乙烯信号(ACO)和细胞壁降解(PG)等多通路协同作用，实现柑橘品质提升的分子机制。相比LTS，OTS不仅节约能耗，更保留了2倍以上的功能性成分如阿魏酰腐胺，这对开发绿色保鲜技术和提升柑橘营养价值具有双重意义。研究结果发表于《Postharvest Biology and Technology》，为亚热带地区柑橘产业可持续发展提供了重要理论依据。