合成草素类化合物延迟西兰花（Brassica oleracea L. var. italica）的采后衰老

《Postharvest Biology and Technology》：Synthetic strigolactone delays postharvest senescence in broccoli ( Brassica oleracea L. var. italica)

　　

GR24延缓了采收后西兰花的花球变黄和组织软化。GR24能保持营养成分并缓解储存过程中的氧化胁迫。GR24增强了西兰花的采后耐逆性。五条代谢通路介导了GR24诱导的老化抑制作用。六个候选转录因子在老化过程中对GR24作出响应。1. 引言西兰花是一种广泛食用的十字花科蔬菜，富含维生素、膳食纤维和矿物质。它含有生物活性植物化学物质，包括硫代葡萄糖苷、类黄酮、叶黄素和玉米黄质。然而，西兰花在采收后难以保存，因为它对热和机械损伤敏感，且呼吸速率高，这会导致与衰老相关的质量劣化，包括变黄、枯萎、花球松散、营养成分快速流失，甚至腐烂。因此，西兰花的采后处理在学术界和工业界受到了极大关注。近期的研究报告表明，水杨酸、柠檬酸（Kibar等人，2023）、褪黑素（Lou等人，2023）、双乙醛（Li等人，2022）、β-紫罗兰酮（Zhang等人，2025）以及L-苯丙氨酸（Wang等人，2025a，Wang等人，2025b）可以延缓西兰花的采后衰老。然而，在储存、运输和零售期间，仍然需要安全、高效且经济的保鲜方法来增强其市场吸引力。因此，科学的采后处理对于提高产品价值和促进西兰花产业的可持续发展至关重要。 strigolactone 是一类类异戊二烯衍生的激素，最初被鉴定为触发寄生杂草萌发的根圈信号，后来被确认为植物对非生物胁迫响应的内源调节物质（Morelli和Rodriguez-Concepcion，2023）。在园艺商品中，SL信号传导可以通过协调多种过程来减缓采后质量劣化：延缓叶绿素分解以减少变黄；抑制活性氧积累以限制膜脂质过氧化和氧化损伤；调节与成熟和衰老相关的植物激素，特别是乙烯和脱落酸的相互作用；增强抗氧化酶活性；以及重新编程苯丙烷类-类黄酮代谢以增加促进健康的酚类化合物。近期关于外源SL的研究已从采前防御非生物胁迫转向采后品质维持。例如，10 μM SL通过抑制呼吸代谢、缓解氧化损伤、重新平衡内源植物激素谱，并触发由MYC2介导的转录网络来维持鲜品天麻块茎中抗菌和萌发相关活性物质的稳定性，从而抑制了鲜品天麻的萌发并保持其药用成分的稳定性（Cao等人，2026）。0.1 μM SL处理减轻了荔枝的采后冷害（Liu等人，2024a），1 μM SL通过调节一氧化氮、苯丙烷类和硫化氢代谢来维持草莓品质（Huang等人，2021）。10 μM SL处理延缓了采后枇杷果实的木质素积累，并在储存过程中维持了果实品质（Hu等人，2025）。此外，GR24（2.0 μM）——一种合成SL类似物——通过抑制腐烂和叶绿素降解，同时维持芹菜茎秆的细胞结构完整性和芹菜特征芳香化合物含量，延长了芹菜的储存寿命（Li等人，2024）。然而，大多数采后SL研究集中在叶片组织或成熟果实上，对具有重要商业价值的十字花科蔬菜的研究很少。一份报告间接提到内源SL参与了亮氨酸诱导的西兰花变黄（Wang等人，2025a），但并未进行直接的SL干预。本研究应用外源SL类似物和SL生物合成抑制剂，研究了储存西兰花中控制衰老的尚未经表征的调控通路。因此，本研究比较了GR24和SL生物合成抑制剂Tis-108在储存期间对西兰花的影响。我们评估了储存过程中衰老的理化指标，并结合转录组分析以确定关键代谢通路。此外，选择了相关基因和候选转录因子，以研究GR24对采后西兰花的影响。总体而言，本研究为未来研究GR24延缓西兰花采后衰老的转录调控机制提供了基础。2. 材料与方法2.1. 植物材料与处理“耐汉优秀”西兰花花球取自中国天津蔬菜研究所的西兰花种植基地。采收时，根据花球大小相当、生长时间一致且无机械损伤或病虫害侵害的标准，选取了180个均匀的花球（单球鲜重：420 ± 30 g）。为了在采后运输和采后处理期间保护花球免受机械摩擦，每个花球上保留了3-4片基生叶，这符合商业采收实践。采收后，西兰花立即被运往实验室，在0 °C的冷库中预冷12小时，直至花球的内外温度达到平衡。GR24和Tis-108购自上海源叶生物技术有限公司。分别用无水丙酮配制GR24和Tis-108的储备液（1 mM），最终储备液体积为10 mL，存放于-20 °C直至稀释。所有水溶液工作液均含有0.01% (v/v) 的非离子表面活性剂吐温80，以促进分散。为了对照丙酮和表面活性剂的潜在影响，通过在水中将等量的丙酮和吐温80稀释至相同的最终体积，但不添加GR24或Tis-108，制备了溶剂对照。使用标准化方案通过均匀喷洒法施加处理：在60秒内以恒定速率施用70 mL溶液，以确保均匀覆盖。每个处理和溶剂对照包含30个西兰花花球，储存实验重复了三次，包括独立的生物重复。GR24的浓度筛选（0.5、1、2和3 μM），包括衰老的表型图像，展示在图S1中，并支持2 μM作为延缓衰老的最优浓度；SL生物合成抑制剂Tis-108的3 μM浓度基于Wang等人（2025b）的研究。每个组的西兰花花球单独放入未密封的聚乙烯袋中（厚度：1.0 × 10?5 cm），以允许气体交换并防止缺氧环境。所有样品均在10 °C和75%相对湿度的气候箱中储存。从第0天到第8天，每2天进行一次采样和生理分析。每个处理包括五个采样时间点，每个时间点采集六个花球，从每个花球中切下约15 g的花球组织用于后续的生理指标测定，从而获得六个生物独立样本（n = 6）。2.2. 颜色参数检测西兰花花球的颜色通过5级视觉评分系统与仪器测量相结合的方法进行评估。使用CR-400色度计（Konica Minolta Sensing, Inc., Ramsey, NJ, USA）记录颜色参数，在每次测量前都用相应的标准白瓷板进行校准。测量的CIELAB颜色坐标包括b*（蓝-黄轴）、L*（亮度；从黑到白）和a*（绿-红轴）。随后，使用公式（1）和（2）分别计算总色差（ΔE）和变黄指数（YI）（Marefat等人，2025）。（1）ΔE = [(L*﹣L*0)2 ﹢(b*﹣b*0)2﹢(a*﹣a*0)2]1?2（2）YI = 142.86 × (b*/L*)其中，L*、a*和b*是处理后样品的颜色参数，L*0、a*0和b*0是初始/对照样品的颜色参数。2.3. 细胞微结构分析对西兰花花蕾的形态和超微结构变化进行了系统检查。所有程序均遵循我们先前研究报告的方案（Luo等人，2019）。在每个储存时间点采集花蕾。对于每个处理，分析了三个独立的生物重复，每个重复采集三个代表性花蕾。从花蕾花托的赤道区域切下组织块，以确保用于电子显微镜的解剖学一致性。对于成像，每个生物重复在扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）下随机选择至少五个不重叠的视野（FOV）。以下描述了两项分析的采样标准和视野选择程序：SEM：花蕾组织被切成均匀的3 mm × 5 mm碎片。在成像前，为尽量减少观察者偏差，使用了预设的客观标准来选择视野。在低倍镜下，排除了显示机械损伤、人工裂缝、表面污染或边缘伪影的视野。从显示典型细胞和组织结构的代表性视野中获取高倍镜图像。TEM：花蕾组织被切成均匀的立方体碎片（1 mm × 3 mm × 1 mm）。视野选择遵循标准化的盲评原则。超薄切片首先在低倍镜下检查，以排除受切片伪影、染色不均、沉淀物形成或细胞轮廓不完整影响的区域。从显示与处理组整体形态一致的典型超微结构特征的区域获取图像。2.4. 失重率、质地质量、丙二醛（MDA）含量和2,2-二苯基-1-三氯基三嗪（DPPH）自由基清除能力在处理前的第0天，测量每个西兰花花球的初始鲜重（W0）。记录每个处理在每个采样时间点（2、4、6和8天）的鲜重（FW），记为Wt。失重率按照Zhang等人（2023）描述的方法确定，并使用公式（3）计算：（3）失重率(%) = (W0 - Wt) / W0 × 100%使用质地分析仪（TMS-Touch, Food Technology Corporation）进行压缩和穿刺测试，以评估各处理在每个采样时间点的西兰花质地。对于茎部硬度，从茎基部切下一个1 cm长的片段，切面朝下放置。使用AP/2 N针状穿刺探头测量最大穿刺力，作为茎部硬度的指标。为了评估花球的紧实度，将花球分离并类似地放置，切面朝下。使用AP/36 R平底圆柱形探头（直径36 mm）进行单向压缩，量化花球的结构完整性和密度。在整个分析过程中应用了一致的测试参数：2.0 mm s?1 预测试速度，1.0 mm s?1 测试速度，5.0 mm s?1 后测试速度，5.0 mm 穿刺/压缩位移，以及5.0 g 触发力。将5.0 g 的研磨组织粉末与25 mL 10%三氯乙酸溶液混合均匀，以提取MDA。MDA含量按照Zhang等人（2015）描述的方法测定。在600、450和532 nm处测量上清液的吸光度，并使用公式（4）计算MDA含量。（4）MDA含量(mmol kg?1 FW) = [6.45 × (OD532 - OD600) - 0.56 × OD450] × Vt / Vs × m其中，Vt是提取液的总体积（mL），Vs是用于反应的提取液体积（mL），m是样品的鲜重（g）。通过测量DPPH自由基清除活性来评估抗氧化能力，该方法基于Li等人（2024）的方法并略有修改。将4.0 g 粉碎的组织样品与20 mL预冷的80%（v/v）乙醇混合均匀，以获得抗氧化提取物。DPPH自由基清除活性（%）使用公式（5）计算。（5）DPPH自由基清除活性(%) = (1 - CDPPH / C0) × 100%其中，CDPPH是在样品存在时未反应的DPPH的摩尔浓度（mol L?1），C0是初始DPPH浓度（mol L?1）。2.5. 木质素总含量和苯丙烷类途径相关酶活性的测定木质素总含量按照Wang等人（2019）描述的方法测定。简言之，通过酸水解-比色法定量木质素，使用3.0 g 组织粉末与30 mL 硫酸基水解试剂，在此过程中木质素被转化为显色衍生物，并在530 nm处对照使用碱木质素制成的标准曲线进行测量。测量值根据样品的鲜重进行标准化，表示为 mg g?1 FW。在液氮下将0.5 g 的西兰花花蕾迅速研磨成细粉。按照1:10（w/v）的样品与缓冲液比例加入预冷的裂解缓冲液，即每0.5 g组织对应5 mL缓冲液。混合均匀后，在4 °C下以12 000 × g 离心20分钟。收集所得的上清液作为粗酶提取物，并立即用于比色酶活性测定。所有提取步骤均在冰上进行（Zhai等人，2026）。使用商业比色测定试剂盒（PAL，货号：BC0215；C4H，货号：BC0217；4CL，货号：BC0213；CHI，货号：BC0216；上海酶联生物技术有限公司，上海，中国）按照制造商的方案测量肉桂酸4-羟化酶（C4H）、查尔酮异构酶（CHI）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和4-香豆酰-CoA连接酶（4CL）的活性。酶活性以 U g?1 FW 表示，其中一单位定义为在指定反应条件下每分钟产生1 μmol反式肉桂酸的酶量。2.6. 类胡萝卜素、类黄酮、总酚和总硫代葡萄糖苷含量类胡萝卜素的提取按照之前描述的方法从西兰花花蕾中进行（Luo等人，2019），并使用高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）进行分析。简言之，将25.0 g 花蕾组织在水、甲醇和氯仿（1:1:2, v/v/v）的混合溶剂中混合均匀，并以8000 × g 离心15分钟。反复用氯仿萃取水层，直至残留物变为无色。将提取物用20 mL甲醇中的6%（w/v）KOH进行皂化，并在黑暗中于60 °C孵育30分钟。将干燥的残留物重新溶解于溶剂中，并使用配备Shim-pack GIS C18色谱柱（250 mm × 4.6 mm, 3 μm）的LCMS-8050 HPLC-MS系统（岛津，京都，日本）进行分析。

色谱柱温度维持在30 °C，自动进样器温度维持在4 °C，以最大程度减少类胡萝卜素的氧化。流速为1.0 mL min?1，进样量为20 μL。三元流动相（甲醇–甲基叔丁基醚–水）按以下梯度条件运行：0–10 min，80:15:5（v/v/v）；10–25 min，线性转移至10:85:5（v/v/v）；25–30 min，维持10:85:5（v/v/v）；30–35 min，色谱柱再平衡。目标化合物采用正离子大气压化学电离的多反应监测（MRM）模式进行检测。离子源温度为350 °C；干燥气流速为10 L min?1；辅助气温度为400 °C；辅助气流速为12 L min?1。质谱扫描范围为m/z 200–800。使用混合标准品调谐和穿插质控样品来监测系统稳定性。样品进样和流动相的配制方法参见Hu等人（2025）。β-隐黄质、β-胡萝卜素和叶黄素通过标准品制备的外部校准曲线进行鉴定和定量，总类胡萝卜素含量以这三种化合物的含量之和计算。

花青素（黄酮类化合物）的提取方法为：取2.0 g西兰花小花蕾组织，加入25 mL 70%乙醇，在85 °C下提取1.5 h。采用硝酸铝–亚硝酸钠法（Liu等，2024a）进行分光光度法测定总黄酮含量，结果以mg g?1 FW表示。

西兰花的总酚含量采用改良的Folin–Ciocalteu法测定（Wang等，2019）。将冻存的西兰花花蕾组织（15.0 g）在液氮中研磨成细粉。取3.5 g组织粉末与25 mL 70%（v/v）甲醇水溶液混合匀浆提取酚类化合物。结果以mg g?1 FW表示。所有标准品均购自Sigma-Aldrich（英国多塞特郡普尔）。

总硫代葡萄糖苷含量按Xu等人（2012）的方法进行测定，并稍作修改。准确称取100.0 mg葡萄糖，溶解于水中并定容至100 mL，制备1 mg mL?1葡萄糖标准溶液。分别取0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 mL标准溶液至各自的50 mL容量瓶中，稀释至刻度。显色时，取2.0 mL稀释后的标准液与2.0 mL 6%苯酚和5 mL浓硫酸混合，静置10 min，振摇后于20 °C孵育20 min。在490 nm处测定吸光度，绘制标准曲线。称取两份0.5 g西兰花样品，一份用2 mL水提取，另一份用2 mL 40%酸化甲醇提取作为对照。样品快速研磨后静置20 min，用40%酸化甲醇定容至10 mL。将提取液混合后在4000 × g下离心15 min，上清液转移至50 mL容量瓶中。加入5 mL蒸馏水混匀，再加入5 mL醋酸锌溶液和5 mL 10.6%铁氰化钾溶液。充分混匀后静置30 min，弃去初始滤液，保留后续滤液用于分析。总硫代葡萄糖苷含量根据标准曲线计算得出。

2.7 多胺（PA）含量

PA含量的测定方法参见Guccione等人（2025）。简要步骤如下：将2.0 g西兰花组织研磨，加入10 mL 5%高氯酸提取。含游离多胺的提取液在4 °C、10 000 × g下离心15 min。采用配有反相柱（125 mm × 4.0 mm，5 μm；LiChroCart Purospher RP-18）的HPLC系统（Hewlett-Packard公司，美国德克萨斯州威尔明顿）对PA含量进行定量。样品进样前用丹磺酰氯进行衍生化。柱温为35 °C，流速为0.8 mL min?1，进样量为10 μL。流动相为乙腈和水（均含0.1%甲酸），梯度条件如下：0–5 min，30%乙腈；5–15 min，线性升至70%；15–20 min，升至90%用于洗柱；20–25 min，恢复初始条件进行平衡。质谱采集采用正离子电喷雾电离的MRM模式。离子源温度为320 °C，干燥气流速为8 L min?1，辅助气温度为380 °C，辅助气流速为11 L min?1。m/z扫描范围为100–500。定期注入溶剂空白和质控样品以监测和最小化残留效应。以100 nmol g?1 FW的浓度使用1,6-己二胺作为内标。精胺（Spd）、腐胺（Put）和腐胺（Spm）通过标准品制备的三条独立校准曲线进行定量（Sigma-Aldrich，英国多塞特郡普尔）。结果以nmol g?1 FW表示。

2.8 抗氧化酶活性

将西兰花组织（3.0 g）在液氮中研磨后，加入15 mL预冷的50 mM磷酸钠缓冲液（含3%（w/v）聚乙烯吡咯烷酮，pH 7.0）中匀浆。所有步骤均在冰上操作以保持酶活性。匀浆液在4 °C、12 000 × g下离心20 min，收集上清液作为超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）测定用的粗酶提取液（Wang等，2025b）。SOD活性使用SOD活性测定试剂盒（WST-8显色法；D799607，上海 Sangon Biotech Co., Ltd.）进行测定，APX活性使用植物APX活性酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒（ZBX4U9J，上海麦克林生物技术有限公司）进行测定。过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的测定方法参见Jahani等人（2023）。

2.8.1 POD活性测定

将西兰花组织（3.0 g）在6 mL含4%（w/v）聚乙烯吡咯烷酮的0.2 M磷酸钠缓冲液中匀浆，在4 °C、11 000 × g下离心11 min。上清液用作POD测定的粗酶提取液。反应体系包含2.7 mL 0.2 M磷酸钠缓冲液、0.2 mL 1%（w/v）邻苯二胺、0.1 mL粗酶提取液和0.1 mL 1.5%（v/v）H?O?。使用紫外-可见分光光度计在485 nm处记录3 min内吸光度的变化。POD活性以U g?1 FW表示。

2.8.2 CAT活性测定

将西兰花组织（3.0 g）在冰上加入15 mL含3%（w/v）聚乙烯吡咯烷酮的50 mM磷酸钠缓冲液中匀浆。匀浆液在4 °C、12 000 × g下离心20 min，上清液用作CAT测定的粗酶提取液。反应体系包含2 mL 50 mM磷酸钠缓冲液、0.2 mL 0.75%（v/v）H?O?和2 mL粗酶提取液。使用紫外-可见分光光度计在240 nm处监测3 min内吸光度的下降。CAT活性以U g?1 FW表示。

2.9 乙烯产量测定

乙烯产量的测定方法采用Zhou等人（2025）方法的改良版本。在每个采样时间点，随机选取完整的西兰花花球，分别密封在6 L密闭塑料容器中，于10 °C下放置1 h以使乙烯积累。使用气密性注射器采集顶空气体8 mL，注入配有Porapak Q填充柱的气相色谱仪（Varian CP-3800），检测器为火焰离子化检测器（FID）和热导检测器（TCD；Nexis GC-2030，日本京都岛津制作所）。GC条件如下：柱箱温度50 °C；进样口温度180 °C；TCD温度130 °C；FID温度150 °C。乙烯产量根据外部标准校准曲线计算，结果以μg kg?1 s?1表示。

2.10 内源激素含量测定

ABA和JA水平的测定方法参见Chen等人（2020）。在指定的贮藏间隔采集西兰花花蕾（15.0 g），立即在冰上加入30 mL预冷的提取缓冲液（含80%甲醇和1 mM丁基羟基甲苯）中研磨。匀浆液在4 °C下过夜孵育以充分提取激素，然后在4000 × g下离心20 min。收集上清液，依次用80%甲醇和绝对甲醇清洗，负载至Waters C1固相萃取柱进行纯化。依次用无水甲醇和二乙醚洗脱。洗脱液在氮气下干燥，用含0.1%明胶和Tween 20的磷酸缓冲盐溶液（pH 7.5）复溶。

采用含有ABA和JA特异性单克隆抗体的商品化ELISA试剂盒进行定量（Cat. XZK-11202和Cat. XZK-11208；上海泽康生物科技有限公司）。简要步骤如下：将预包被激素抗原的96孔板分别与样品提取液、标准溶液和相应的一抗孵育。孵育并反复洗涤后，加入HRP-POD标记的二抗。在37 °C进行显色，用6 M H?SO?终止反应。使用酶标仪在490 nm处测定吸光度。激素浓度根据标准曲线计算，结果以ng g?1 FW表示。

2.11 RNA提取、Illumina测序和转录组数据分析

对贮藏期间三个处理组的所有西兰花样品进行转录组分析。在每个采样时间点包含三个生物学重复。使用通用植物RNA提取试剂盒（ZC9008B；北京天根生物科技股份有限公司）提取总RNA，并使用NanoDrop 2000分光光度计（美国Thermo Fisher Scientific）测定RNA浓度。测序及下游数据分析方法参见Luo等人（2023）。差异表达基因（DEGs）的鉴定标准为|log? fold change| ≥ 1且假发现率（FDR）< 0.05。BAM比对统计数据见表S1。清洁RNA-seq reads比对至甘蓝（Brassica oleracea）参考基因组（Ensembl Plants release 57，assembly BOL）。组装ID、基因组序列和基因注释文件从Ensembl Genomes FTP服务器获取：genome00095，Genome FASTA：https://ftp.ensemblgenomes.ebi.ac.uk/pub/plants/release57/fasta/brassica_oleracea/dna/Brassica_oleracea.BOL.dna.toplevel.fa.gz，基因注释GFF3：https://ftp.ensemblgenomes.ebi.ac.uk/pub/plants/release57/gff3/brassica_oleracea/Brassica_oleracea.BOL.57.chr.gff3.gz。差异表达基因使用基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库进行注释。主成分分析（PCA）和加权基因共表达网络分析（WGCNA）使用Metware Cloud完成。

2.12 基于定量实时PCR（qRT-PCR）的基因表达分析

使用QuantScript RT试剂盒（Transgen）将RNA逆转录为第一链cDNA。qRT-PCR在QS5 qRT-PCR系统（Thermo Fisher Scientific）上进行，使用SYBR GreenER? qPCR SuperMix（Transgen）。引物序列见表S2。以ACT2作为内参，采用2?ΔΔCt法计算基因相对表达量。

2.13 统计分析

图形绘制使用Adobe Photoshop CS3 Extended（Adobe Systems Software Ireland Ltd.，爱尔兰都柏林）、Adobe Illustrator CC 2017（Adobe Inc.，美国加利福尼亚州圣何塞）和GraphPad Prism 8（GraphPad Software，美国加利福尼亚州圣地亚哥）。统计分析使用IBM SPSS Statistics 20（IBM Corp.，美国伊利诺伊州芝加哥）完成。引物设计使用Primer5软件（Premier Biosoft Inc.，美国加利福尼亚州帕洛阿尔托）。数据来源于三个独立生物学重复，每个重复测量三次，以均值±标准差报告。根据研究设计采用不同的分析方法：(1) 当同时考虑处理和时间作为固定因素时，采用双因素方差分析（two-way ANOVA）后接Tukey事后检验；(2) 当使用相同检测方法比较三个处理组时（不进行RNA-seq与qRT-PCR数据的交叉比较），采用单因素方差分析（one-way ANOVA）后接Tukey事后检验。

3. 结果

3.1 西兰花感官和细胞微结构变化

处理样品在此后均以后缀表示采集天数。例如，control-2 d表示第2天采集的对照组样品，而GR24–6 d和GR24–8 d分别表示第6天和第8天采集的GR24处理组样品。贮藏期间，对照组样品最早在control-4 d出现叶绿素降解迹象，表现为肉眼可见的黄化，而Tis-108组早在第2天即出现黄化。相比之下，GR24处理延迟了衰老相关的黄化，处理样品在GR24–4 d时仍保持浓绿色（图1A）。扫描电镜（SEM）显示，对照组和Tis-108组样品的保卫细胞气孔开度均呈一致的时间依赖性下降趋势，从完全开放、饱满的气孔逐渐变为半开放和部分关闭状态，最终完全关闭，并伴随表皮皱缩。Tis-108加速了这一退化进程。相反，GR24处理样品在整个贮藏期间均维持气孔功能，仅在贮藏后期出现中度关闭（图1B）。透射电镜（TEM）显示，GR24–4 d西兰花保持了叶绿体超微结构，包括纺锤形形态、完整的内膜双层包膜、排列良好的类囊体堆叠以及规则排列的基质片层。在GR24–6 d和GR24–8 d，叶绿体逐渐变为圆形，从细胞周边向细胞质中央移动，并出现轻度的细胞壁波动。在Tis-108组中，超微结构退化始于第2天，表现为类囊体碎裂和基质片层解聚。

细胞壁从第4天起表现出明显的弯曲和严重皱缩；到第6天时，内部叶绿体结构已完全解体，包括双膜包膜的破裂。对比分析显示，control-2 d中叶绿体的形态和亚细胞定位与GR24–6 d和GR24–8 d相似，而control-4 d中的叶绿体和细胞壁完整性与Tis-108–2 d非常接近。总体而言，在整个贮藏过程中，对照组比Tis-108组保持了更好的叶绿体和细胞壁完整性（图1C）。下载：下载高清图片（1MB）下载：下载完整尺寸图片 图1. 不同处理下西兰花的感官、形态和超微结构变化。(A) 贮藏期间西兰花的感官变化。(B) 贮藏期间西兰花的扫描电镜（SEM）图像。放大倍数：300× 和 1.0k×。对应比例尺：50 μm 和 10 μm。(C) 贮藏期间西兰花的透射电镜（TEM）图像。放大倍数：1.5k×、2.5k× 和 5.0k×。对应比例尺：2 μm、2 μm 和 1 μm。CL，叶绿体；CW，细胞壁。3.2. 贮藏期间不同处理下西兰花品质指标的变化 如表1所示，从第2天起，Tis-108组的a\*、b\*和YI呈持续上升趋势，并在整个贮藏期间始终高于GR24组和对照组。相比之下，GR24组和对照组在这些参数上的差异从第4天才开始出现。到最后一日，GR24–8 d的a\*、b\*和YI值分别比control-8 d低58%、43%和48%。在整个贮藏期内，ΔE始终能区分不同处理组，表明GR24缓解了采后黄化现象。表1. 贮藏期间不同处理下采后西兰花的颜色参数、失水率和质地品质。参数/处理 贮藏时间（天）0 2 4 6 8 a* Control ?14.18 ± 0.17e ?12.61 ± 0.21e ?9.21 ± 0.25d ?6.98 ± 0.21c ?2.72 ± 0.02a Tis-108 ?9.53 ± 0.16d ?6.08 ± 0.11c ?4.05 ± 0.76b ?1.12 ± 0.13a GR24 ?13.27 ± 0.05e ?12.55 ± 0.32e ?9.36 ± 0.63d ?6.42 ± 0.22c b* Control 7.21 ± 0.21d 8.03 ± 0.23d 10.42 ± 0.14c 12.32 ± 0.16b 14.62 ± 0.11b Tis-108 12.12 ± 0.17bc 13.31 ± 0.23bc 16.86 ± 0.30ab 18.25 ± 0.12a GR24 7.15 ± 0.10d 7.62 ± 0.10d 8.27 ± 0.42d 10.21 ± 0.08c YI Control 24.68 ± 0.08e 36.28 ± 0.42de 50.34 ± 0.15 cd 71.21 ± 0.52bc 80.26 ± 0.11b Tis-108 42.04 ± 0.25d 68.52 ± 0.06c 87.63 ± 0.16ab 96.18 ± 0.28a GR24 27.66 ± 0.11e 34.22 ± 0.20de 43.28 ± 0.23d 54.26 ± 0.53 cd ΔE Control 5.03 ± 0.22b，差异较大 Tis-108 6.31 ± 0.18a，差异很大 GR24 1.41 ± 0.07c，差异较小 失重率(%) Control 0.00 ± 0.00e 6.12 ± 0.21d 15.22 ± 0.25c 20.41 ± 0.23bc 27.12 ± 0.15b Tis-108 12.49 ± 0.16c 29.14 ± 0.33b 33.14 ± 0.26ab 41.13 ± 0.13a GR24 5.18 ± 0.15d 8.12 ± 0.32d 10.25 ± 0.32 cd 12.02 ± 0.22c 花球紧密度（g）Control 434.08 ± 12.23a 427.15 ± 10.02a 380.17 ± 17.12c 369.20 ± 12.12 cd 347.13 ± 11.18d Tis-108 381.21 ± 14.22c 333.31 ± 14.13e 329.20 ± 15.02e 316.17 ± 13.17e GR24 430.15 ± 17.02a 425.21 ± 12.02a 418.33 ± 10.02ab 407.12 ± 17.09b 硬度（N）Control 24.17 ± 1.12a 23.28 ± 1.41a 19.84 ± 1.14ab 17.14 ± 1.32b 15.02 ± 1.42b Tis-108 19.37 ± 1.82ab 16.02 ± 1.42b 13.21 ± 1.51c 11.81 ± 1.71c GR24 23.94 ± 1.21a 23.08 ± 1.02a 22.17 ± 1.82ab 21.42 ± 1.52ab 所有组的失重率均随时间持续增加；然而，Tis-108组失重最大，其次是对照组。从第4天起，GR24组的失重率低于对照组，这与对照组加速的水分流失相一致。质地分析显示，各处理间的花球紧密度和茎部硬度均持续下降。到贮藏结束时，与第0天相比，control-8 d、Tis-108–8 d和GR24–8 d的花球紧密度分别下降了20%、27%和6%，茎部硬度分别下降了38%、51%和11%。各处理组在贮藏期间类胡萝卜素含量均逐渐下降（图2A）。从第4天起，GR24处理样品维持的类胡萝卜素水平高于对照组和Tis-108组，而Tis-108组下降幅度最大。到贮藏结束时，control-8 d、Tis-108–8 d和GR24–8 d的类胡萝卜素含量分别较第0天下降了57%、79%和36%。对照组和Tis-108组在整个贮藏期间黄酮含量持续下降（图2B），而GR24组先短暂升高至第4天达到峰值，随后逐渐下降。尽管如此，在所有时间点，GR24组的黄酮水平均高于另外两组。总酚含量（图2C）在贮藏早期各组均略有上升，可能反映了应激诱导的苯丙烷类途径激活，随后持续下降。到第8天，GR24–8 d的总酚含量仍高于control-8 d和Tis-108–8 d；与第0天相比，control-8 d和Tis-108–8 d的总酚含量分别下降了22%和56%。各组在整个贮藏期间总硫代葡萄糖苷含量均下降（图2D）。GR24减少了硫代葡萄糖苷的降解，维持了高于另外两组的水平，而Tis-108加速了硫代葡萄糖苷的耗竭。下载：下载高清图片（659KB）下载：下载完整尺寸图片 下载：下载高清图片（263KB）下载：下载完整尺寸图片 图2. 各处理组的关键生理生化参数：(A) 类胡萝卜素含量，(B) 黄酮含量，(C) 总酚含量，(D) 总硫代葡萄糖苷含量，(E) MDA含量，(F) DPPH自由基清除活性，(G) SOD活性，(H) APX活性，(I) POD活性，(J) CAT活性，(K) Spm含量，(L) Put含量，(M) Spd含量，(N) C4H活性，(O) 4CL活性，(P) CHI活性，(Q) PAL活性，(R) 总木质素含量，(S) 乙烯产生量，(T) ABA含量，(U) JA含量。结果代表每个处理三个独立生物学重复的均值 ± 标准差，每组测量三次。不同小写字母表示P < 0.05时组间差异；ns表示P > 0.05时无差异。结果代表每个处理三个独立生物学重复的均值 ± 标准差，每组测量三次。不同字母表示同一天不同处理在P < 0.05下的差异。3.3. 贮藏期间不同处理下西兰花的理化分析 贮藏期间所有处理组的MDA含量均逐渐上升（图2E），且没有任何处理改变这一总体上升趋势。与新鲜样品（第0天）相比，control-8 d、GR24–8 d和Tis-108–8 d的MDA水平分别增加了156%、64%和196%。DPPH自由基清除活性在各处理间表现出不同的时间模式（图2F）。GR24组中，DPPH自由基清除活性从16%（第0天）降至15%（第4天），随后进一步下降至9%（第8天）。相比之下，对照组和Tis-108组的DPPH自由基清除活性峰值出现更早（第2天），之后一直低于GR24组。SOD和APX活性在各处理间表现出相似的双相模式，在第2天达到峰值（图2G、H）。在贮藏中后期，Tis-108组SOD和APX活性最低，而GR24组活性均高于对照组和Tis-108组。POD是储藏过程中唯一持续上升的抗氧化酶（图2I）。POD活性在对照组和Tis-108组各时间点相当；然而，GR24组在所有采样时间点的POD活性都持续高于这两组。对照组CAT活性稳步下降，从第0天的48.23 ± 3.6 g?1 FW降至第8天的9.62 ± 1.4 g?1 FW（图2J）。GR24缓解了这种下降，在整个贮藏期间CAT活性均高于对照组。相反，Tis-108加速了CAT活性的下降，导致到第8天时所有组中活性最低。GR24组的Spm含量先短暂升高，在第2天达到65 ± 5 nmol g?1 FW的峰值，然后下降到第8天的39 ± 1 nmol g?1 FW（图2K）。对照组和Tis-108组从第0天起Spm持续下降；从第4天起，Spm的顺序为GR24 > 对照组 > Tis-108。所有时间点上，Put含量在GR24组始终最低，在Tis-108组最高（图2L）。Spd含量在各处理间表现出相似的时间模式，在第2天快速上升至峰值，随后下降（图2M）。到第8天，对照组和GR24组的Spd分别较第0天下降24%和47%，而Tis-108组则上升了23%。所有处理下C4H和CHI活性均呈波动（图2N、P）：GR24呈净上升，而Tis-108呈净下降。相比之下，对照组C4H活性呈下降趋势，而CHI活性呈上升趋势。4CL和PAL活性走势相似，在贮藏早期上升，第4天达到峰值，随后下降（图2O、Q）。在GR24–8 d中，4CL活性分别比control-8 d和Tis-108–8 d高32%和47%，PAL活性分别高出70%和61%。从第0天到第8天，各组木质素含量持续增加（图2R），对照组、Tis-108组和GR24组分别增加92%、16%和113%。所有组在贮藏期间均出现乙烯爆发（图2S）。Tis-108增加了乙烯产生量，而GR24减少了乙烯产生量，并与对照组相比延迟了乙烯峰值。内源ABA含量在整个贮藏期间逐渐下降（图2T）。GR24维持了更高的ABA水平，而Tis-108相较于对照组降低了ABA水平。JA浓度（图2U）在GR24处理样品贮藏早期快速下降，之后保持在较低水平；相比之下，Tis-108处理的西兰花在整个贮藏期间保持相对较高JA水平。3.4. 相关性分析 对GR24–4 d样品进行了皮尔逊相关性分析。西兰花外观特征（图3）呈正相关，表明贮藏期间感官品质同步劣变。生物活性成分与苯丙烷类生物合成酶活性和外观特征呈正相关。抗氧化酶活性（POD、SOD和CAT）以及PA与这些代谢途径及品质属性呈正相关。相反，MDA含量作为衰老标志物，与大多数品质和代谢指标呈负相关。下载：下载高清图片（471KB）下载：下载完整尺寸图片 图3. GR24-4 d西兰花中外观特征、生物活性成分、理化性质、苯丙烷类生物合成酶活性和抗氧化系统之间关系的相关性分析。边框宽度表示Mantel相关系数（r）的大小，边框颜色表示Mantel检验的统计显著性。线条表示生理指标与模块之间的Mantel相关关系。图例中标注了三种显著性水平：P < 0.01，0.01 ≤ P < 0.05，以及P ≥ 0.05。3.5. 转录组分析 在三个关键时间点进行了转录组分析：采收（新鲜西兰花）、黄化初期（第4天）和黄化后期（第8天）。对差异表达基因（DEG）表达谱进行主成分分析（PCA）显示，在不同处理下采集的采后0、4和8天西兰花样品之间存在明显差异（图4A），表明存在时间和处理依赖性的转录分歧。相应地，在GR24–4 d（T3）与control-4 d（T1）之间以及Tis-108–4 d（T2）与T1之间进行了成对比较。这些分析在T3 vs. T1中鉴定出6962个DEGs（3604个上调，3358个下调），在T2 vs. T1中鉴定出1753个DEGs（307个上调，1446个下调）（图4B）。韦恩分析显示有855个在两个比较中均差异表达的DEGs（图4C）。如图4D–E所示，突出了五个生物学相关通路：类黄酮生物合成（ko00941）、淀粉和蔗糖代谢（ko00500）、苯丙烷类生物合成（ko00940）、戊糖和葡萄糖醛酸互变（ko00040）和植物MAPK信号通路（ko04016）。下载：下载高清图片（1MB）下载：下载完整尺寸图片 下载：下载高清图片（650KB）下载：下载完整尺寸图片 下载：下载高清图片（774KB）下载：下载完整尺寸图片 下载：下载高清图片（345KB）下载：下载完整尺寸图片 图4. 不同处理下采后贮藏0、4和8天西兰花的转录组分析。(A) PCA得分图。T1: control-4 d；T2: Tis-108–4 d；T3: GR24-4 d；T4: 0天新鲜西兰花；T5: control-8 d；T6: GR24-8 d；T7: Tis-108–8 d。T3 vs. T1 和 T2 vs. T1 的成对比较：(B) 直方图和 (C) 韦恩图。(D) GO富集术语。(E) KEGG富集通路。(F) 基因共表达模块与表型性状之间相关系数的热图。右侧颜色渐变条表示不同共表达模块的皮尔逊相关系数，范围为?1至1。差异表达基因的表达谱涉及：(G) 类黄酮生物合成，(H) 淀粉和蔗糖代谢，(I) 苯丙烷类生物合成，(J) 戊糖和葡萄糖醛酸互变，(K) 植物MAPK信号通路在T3 vs. T1中的表达。颜色渐变从蓝色到红色，表示FPKM值逐步增加。在T3 vs. T1的比较中，DEGs在多个关键代谢和信号通路中富集。在类黄酮生物合成通路中，鉴定出24个DEGs（图4G），包括一个4CL、一个查尔酮合酶、两个CHI、两个黄烷酮3-羟基酶、两个黄酮醇合酶（FLSs）、一个类黄酮3′,5′-羟基酶、一个类黄酮3′-羟基酶、一个二氢黄酮醇4-还原酶、两个无色花青素还原酶和四个花青素合成酶。在淀粉和蔗糖代谢中，检测到31个DEGs（图4H），包括两个细胞壁转化酶（CWINVs）、两个海藻糖-6-磷酸合酶（TPPHs）、一个环核苷酸磷酸二酯酶（CD203）、一个ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（APL3）、一个果糖激酶（FRK1）、九个内切葡聚糖酶、七个β-葡萄糖苷酶、五个UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（UGP2）和两个β-淀粉酶。在苯丙烷类生物合成通路中（图4I），注释了42个DEGs，包括七个PAL、22个过氧化物酶、一个香豆酸3-羟基酶（C3′H）、两个羟基肉桂酰转移酶（HCT）、两个咖啡酸O-甲基转移酶（COMT）、一个4CL、两个肉桂酰-CoA还原酶（CCR）、两个细胞色素P450单加氧酶（CYP73A）、一个肉桂醇脱氢酶（CAD）和一个UDP-糖基转移酶72E（UGT72E）。在戊糖和葡萄糖醛酸互变中，鉴定出49个DEGs（图4J），包括14个果胶裂解酶、一个醛还原酶（AKR1A1）、一个葡萄糖醛酸激酶（GLCAK）、16个果胶酯酶、九个多聚半乳糖醛酸酶、五个UGP2和两个UDP-糖焦磷酸化酶（USP）。

在植物MAPK信号通路中，鉴定出24个差异表达基因（DEGs）（图4K），其中包括一个构成性三重响应1（CTR1）、三个ERF1、三个ChiBs、三个营养贮藏蛋白（VSP2）、一个吡咯菌素抗性蛋白样蛋白（PYL）、三个2型C蛋白磷酸酶（PP2C）、三个MAP激酶（MAPK17）、两个呼吸爆发氧化酶同源蛋白D（RbohD）和两个乙烯受体（ER）。随后，利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）将DEG表达谱与表型指标进行整合，鉴定出八个共表达模块（图4F）。其中，棕色、黄色、青绿色和红色模块与采后关键品质性状表现出最强的相关性。在DEGs中，鉴定出潜在参与五个关键KEGG通路调控的转录因子（表S3），包括三个AP2/ERF家族成员、一个B3结构域转录因子、12个bHLH转录因子、五个bZIP转录因子、一个EIN3样（EIL）转录因子和41个WRKY转录因子。通过qRT-PCR验证了所选基因和候选转录因子在对照和GR24处理组储存期间的表达模式（图5A–N）。qRT-PCR结果与转录组数据一致，显示出相同的上调和下调趋势（图5O）。

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图5. 不同处理下西兰花衰老过程中八个DEGs和六个候选转录因子的RNA-seq与qRT-PCR表达谱比较。相对转录本丰度以每千碱基转录本每百万比对读片段数（FPKM）表示。相对表达量采用2^-ΔΔCt法计算，以对照组作为校准标准。数据以均值±标准差表示（n=3个生物学重复）。不同小写字母表示不同取样时间点间在P<0.05水平上的差异，误差棒代表标准差。

4. 讨论

果蔬采后色泽劣变与光合细胞器的超微结构降解密切相关，尤其是叶绿体，后者在很大程度上决定了绿色色素。在本研究中，GR24处理的西兰花至第4天仍保持鲜绿色，色泽参数变化极小。此外，叶绿体形态保持完整，双层膜包被连续，类囊体膜排列整齐且紧密堆叠。相比之下，透射电镜（TEM）显示对照组叶绿体出现明显崩解，包括包被破裂、类囊体碎片化和基粒分散，伴随类胡萝卜素耗竭和可见黄化现象。质膜是调控细胞水分稳态和溶质转运的重要选择性屏障；其结构完整性直接影响采后水分损失和质地稳定性。同时，组织硬度从根本上依赖于细胞间结构和细胞壁完整性。GR24处理在整个储存期间降低了脂质过氧化标志物丙二醛（MDA）的积累。这一效应可能有助于维持质膜完整性、限制运输性水分损失，并保持紧密的细胞组织和完整的果胶-纤维素网络。我们提出，GR24通过调节内源植物激素动态平衡——特别是乙烯、ABA和JA的稳态——以及调控衰老相关基因和细胞降解过程，从而保护细胞结构并延迟采后衰老（Liu等，2020）。

采后蔬菜表皮表面的气孔开度是代谢活性、水分状态和胁迫响应的敏感指标。扫描电镜（SEM）证实西兰花小花序表面存在气孔。在储存早期，气孔大多处于开放状态，这可能反映了衰老发生前持续的代谢活动、蒸腾作用和气体交换。在储存中期，对照样品逐渐丧失气孔调节能力，开度呈现不规则扩张或部分开放状态。这种部分开放状态可能反映了采后保卫细胞膨压受损而非主动调节——此时根介导的水分吸收已停止——并可能加速水分损失和降低组织含水量。在储存后期，对照组样品气孔关闭，伴随保卫细胞塌陷和严重脱水，表明气孔响应性丧失。相比之下，GR24处理组在储存中期保持了更好的气孔功能，表现为更一致的气孔开度调节和更少的失水。这种保留与较低的水分损失和延迟的采后衰老相关。GR24可能通过植物激素交叉对话调节气孔行为，特别是通过调节ABA介导的响应来支持渗透压稳态和保卫细胞膨压。与这些发现一致，先前的研究表明，独脚金内酯（SLs）在不同物种中均能调节气孔行为和植物水分关系。外源施用GR24减轻了西葫芦果实采后储存期间的重量损失（Wang等，2024），并在黄花蒿中保持叶绿体超微结构同时抑制叶绿素降解（Altamura等，2024）。这些研究支持了SLs在非生物胁迫和采后衰老过程中维持细胞水合状态和结构完整性的作用。

延长的采后储存会逐步破坏西兰花的膜完整性并促进脂质过氧化，这是氧化胁迫驱动的衰老的典型特征。与对照组和Tis-108处理组相比，外源GR24处理减轻了膜损伤和脂质过氧化。活性植物化学物质，包括类胡萝卜素、类黄酮、总酚类和总硫代葡萄糖苷，对感官品质有贡献并构成非酶抗氧化剂的储备。相应地，GR24处理的西兰花在储存期间这些化合物的减少速度比对照组或Tis-108组更慢，支持了GR24在保持采后品质方面的作用。酶促抗氧化系统是抵御氧化胁迫的重要细胞防御机制，保护膜结构并限制脂质过氧化。超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）是该系统的核心组成部分，其协同活性可缓解氧化胁迫并可能延迟采后劣变。GR24在储存期间维持了较高的这些抗氧化酶活性，表明抗氧化能力增强。类似地，据报道GR24通过提高抗氧化酶活性和抑制活性氧（ROS）积累来增强预切苹果的抗氧化防御，同时伴随MdSOD、MdCAT和MdPOD等抗氧化相关基因的上调（Liu等，2024b）。通过增强酶促和非酶促抗氧化防御并维持细胞氧化还原稳态，GR24可能对抗生物活性成分和结构大分子的氧化降解，从而延迟采后衰老并保持品质。

精胺（Spm）、腐胺（Put）和亚精胺（Spd）是三种广泛分布于高等植物中的主要多胺。这些低分子量脂肪胺调节多种生理过程，包括果实成熟、采后衰老和对非生物胁迫的适应，其相对丰度与衰老进程有关。在本研究中，GR24在西兰花储存期间促进了精胺的积累，同时维持较低的腐胺水平。尽管GR24处理组中亚精胺在储存期间有所下降，但其时间模式在不同处理间存在差异。这些变化表明GR24在采后衰老过程中调节多胺稳态。由于腐胺是亚精胺和精胺的生物合成前体，GR24处理下较低的腐胺水平可能反映了其在高级多胺代谢中的增加利用。在多种园艺产品中，针对植物激素诱导或胁迫刺激，腐胺向亚精胺和精胺的类似转移已有报道（Gao等，2021）。同时，GR24增强了关键苯丙烷途径酶的活性，包括苯丙氨酸解氨酶（PAL）、4-香豆酰辅酶A羟化酶（C4H）、4-香豆酰辅酶A连接酶（4CL）和查尔酮异构酶（CHI），并伴随木质素积累增加。我们提出，GR24可能通过氧化还原介导的调节来协调这些代谢反应：其抗氧化效应可能减少氧化损伤、稳定多胺稳态并调节苯丙烷代谢，从而促进木质素生物合成和保持酚类及类黄酮含量。这些反应的协同作用可能增强膜完整性和细胞壁特性，从而提高组织机械稳定性并延迟采后衰老（Yang等，2024）。尽管GR24增加了木质素积累，但质构分析显示在储存末期相对新鲜样品仅有轻微的紧实度和硬度降低，无组织硬化增加的证据。此外，转录组分析表明GR24改变了编码关键细胞壁降解酶的基因表达，包括在戊糖和葡萄糖醛酸互变途径中的果胶裂解酶、果胶酯酶和多聚半乳糖醛酸酶。这种转录调控可能限制果胶降解并有助于维持细胞壁完整性。GR24还改变了参与UDP-糖代谢的基因表达，表明调节了细胞壁多糖代谢。我们假设GR24处理下质地劣变的减轻可能涉及果胶降解减少和果胶解聚延迟。因此，通过保持果胶完整性来维持细胞间粘附力，可能抵消了与木质素积累增加相关的细胞壁硬化（Chen等，2026）。衰老相关的细胞壁重塑，包括次生细胞壁增厚，不仅是结构过程，还与氧化还原动态有关，因为氧化胁迫可作为补偿性防御反应诱导木质化。我们的结果表明，GR24通过涉及多胺稳态调节、苯丙烷代谢改变、木质素积累增加和苯丙烷衍生物植物化学物质保持、以及亚细胞超微结构和细胞氧化还原稳态维持的多层次调控网络，延迟了西兰花采后衰老。

针对果蔬采后衰老的外源处理已成为一项成熟的研究方法。这些干预措施通过调节生理过程来减轻品质劣变，包括活性氧（ROS）稳态、植物激素信号网络、能量代谢、质膜完整性和次生代谢。利用转录组分析，我们鉴定出五个与衰老调控相关的富集KEGG通路，随后的分析表明合成独脚金内酯类似物GR24通过多方面分子响应延迟了西兰花采后衰老。类黄酮生物合成是内源抗氧化防御系统的关键组成部分，有助于对抗与黄化相关的氧化胁迫。GR24改变了FLS基因的表达，这些基因编码催化二氢黄酮醇向具有抗氧化特性的黄酮醇转化的酶（Yue等，2024）。差异表达分析进一步鉴定了该通路中的衰老相关DEGs。此外，特定的类黄酮中间体可能作为信号分子调节植物激素稳态。这些发现伴随植物MAPK信号通路的富集和相关的共表达模式。因此，我们推断GR24并非通过单一通路发挥作用，而是协调了多种分子响应。GR24在储存期间维持了较高的内源ABA水平，这可能与改变的ABA信号传导和MAPK相关的转录响应有关，从而有助于采后衰老期间的抗氧化防御和质膜完整性保持。GR24在西葫芦（Cucurbita pepo L.）和荔枝（Litchi chinensis Sonn.）果实中的类似效应已有报道（Wang等，2024；Liu等，2024a）。同时，GR24减少了乙烯产生并维持较低的JA水平，从而可能限制与叶绿体降解、氧化胁迫和细胞劣变相关的植物激素介导过程。这一发现与在天麻（Gastrodia elata Bl.）中的先前观察结果一致（Cao等，2026）。我们的数据表明，GR24协调调控了植物激素稳态和下游防御响应；尽管GR24处理下内源乙烯产生和JA水平较低，但在植物MAPK信号通路中仍鉴定出防御相关DEGs。这种模式可能反映了GR24的多方面作用方式，涉及衰老相关植物激素的调节以及MAPK相关的转录响应和相关的转录因子。这种协调调控可能在限制衰老进程的同时维持胁迫耐受性。总之，GR24调节ABA、乙烯和JA稳态，并与植物MAPK信号通路的改变相关，从而有助于延迟西兰花采后黄化、枯萎和生理衰老的其他表现。基于这些发现，我们假设GR24可能通过调节采后储存期间的内源植物激素稳态，间接促进硫代葡萄糖苷含量的保持。GR24处理下乙烯产生的延迟可能减少与乙烯相关的硫代葡萄糖苷降解（Xu等，2012），而较低的JA水平也可能有助于减少硫代葡萄糖苷分解。此外，维持ABA稳态可能有助于采后胁迫响应和细胞区室化保持，从而可能限制黑芥子酶与硫代葡萄糖苷之间的接触，进而减少硫代葡萄糖苷水解（Corratgé-Faillie和Lacombe，2017）。

淀粉和蔗糖代谢在维持果蔬采后品质中起着核心作用，该通路的变化影响甜度、质地、营养价值和储存潜力等关键属性。作为一个代谢枢纽，该通路整合了碳水化合物的合成、降解和互变，从而有助于能量供应、细胞壁重塑和对非生物胁迫的响应（Sun等，2026）。转录组分析在GR24处理的西兰花中鉴定出该通路与CWINV、FRK1、TPPH和APL3相关的DEGs。相应的酶参与可溶性糖和碳水化合物储备的代谢和分配。细胞壁蔗糖酶（CWINV）催化蔗糖在细胞外被水解为葡萄糖和果糖，从而有助于汇组织中的糖分分配。果糖激酶（FRK1）将果糖磷酸化为果糖-6-磷酸，促进其进入糖酵解和相关生物合成途径；FRK1表达的升高与碳代谢改变和胁迫响应有关，包括在转基因番茄中（Stein等，2016）。进一步的证据表明，FRK1和海藻糖相关代谢可能有助于协调碳代谢和胁迫响应（Greco等，2025）。同时，APL3表达的改变可能影响淀粉生物合成和碳水化合物分配。

综上，这些结果表明外源GR24通过调控淀粉和蔗糖代谢的转录调控来延缓西兰花采后衰老，这与Zhu等人（2024）在拟南芥（*Arabidopsis thaliana*）中报道的蔗糖–淀粉分配在植物碳代谢中的作用一致。苯丙烷途径是植物中主要的次生代谢途径，对采后生理完整性、品质保持以及果蔬的胁迫响应具有重要作用。该途径起始于芳香族氨基酸苯丙氨酸，这一高度分支的酶促反应途径可产生多种酚类化合物，包括木质素、类黄酮、花青素、香豆素和羟基肉桂酸衍生物，分别赋予结构、色素相关及防御功能（Qu et al., 2022）。苯丙烷生物合成贡献了内源性抗氧化防御体系，可清除采后贮藏过程中因残余呼吸、环境波动及机械损伤产生的活性氧（ROS）。通过限制氧化损伤，苯丙烷衍生物可减轻膜脂过氧化，维持细胞超微结构和细胞器功能，抑制酶促褐变和细胞壁降解，从而延长贮藏寿命。Torres-Contreras等人（2023）报道，采后非生物胁迫可诱导西兰花中关键苯丙烷途径酶基因的转录上调，增加总酚类积累和抗氧化能力；这些响应与采后衰老延迟相关并存在关联。转录组分析在GR24响应性差异表达基因（DEGs）中鉴定了六个转录因子（TF）家族成员——AP2/ERF、B3、bHLH、bZIP、EIL和WRKY。这些转录因子家族参与果蔬采后衰老的调控，通过整合乙烯、ABA和ROS等多种调控信号，调节与成熟软化、细胞壁降解、氧化胁迫响应及植物激素信号相关的过程。进一步的生物信息学筛选鉴定了六个候选转录因子——ERF95、bHLH3、bHLH22、bZIP21、WRKY6和WRKY8——与本研究中鉴定的五条关键通路相关。先前对其他植物同源转录因子的功能研究支持其参与衰老相关过程的潜在作用。例如，香蕉中的MaERF95与果实成熟期间淀粉和蔗糖代谢的调控有关（Sun et al., 2026）。苹果中的MdbHLH3参与乙烯相关的成熟和衰老过程（Yu et al., 2022）。番茄中的SlbHLH22与抗氧化响应和衰老相关过程有关（Waseem and Li, 2019）。荔枝中的LcbZIP21/7/28响应ABA信号并参与采后衰老的调控（Hou et al., 2022）。此外，番茄中的SlWRKY6已被报道可调控衰老相关基因（包括SGR1和SAG12），从而促进衰老进程（Zhang et al., 2024）。最后，油菜中的BrWRKY8与年龄依赖性叶片黄化有关，其沉默可延迟衰老（Liu et al., 2025）。

需要对这些候选转录因子进行进一步的功能表征以验证其调控作用。直接定量测定额外的植物激素相关和抗氧化代谢物将有助于验证基于转录的推断，而遗传学证据对于证实所提出的西兰花衰老调控网络是必需的。

**5. 结论**

本研究采用整合的表型、超微结构、生理、生化及转录组分析方法，探讨了外源GR24对西兰花采后劣变的影响。外源施用2 μM GR24能有效延迟采收后西兰花的黄化和组织软化，减缓生物活性化合物的损失，并通过调节抗氧化酶活性来减轻氧化损伤。GR24还可调节内源性ABA和JA水平以及乙烯产生量，从而延缓西兰花的采后衰老。转录组分析进一步鉴定了五条与GR24介导的采后衰老调控相关的关键代谢和信号通路，并确定了六个GR24响应性候选转录因子。综合而言，本研究拓展了人们对赤霉酸类似物GR24在园艺产品衰老调控中作用的认识，并为旨在改善采后蔬菜保鲜的后续功能研究提供了生理学和分子生物学证据。

**作者贡献声明**

陈力：撰写——初稿，验证，数据整理。周倩：验证，监督。王喜竹：撰写——初稿，调查研究，概念设计。葛永红：验证，资源提供，数据整理。罗峰：撰写——审稿与编辑，经费获取，概念设计。

**资助信息**

本研究得到国家自然科学基金（32402644）、辽宁省科技计划联合项目（2024-BSLH-071）以及锦州医科大学青年人才支持计划（JYQT202406）的资助。

陈力 | 王喜竹 | 周倩 | 葛永红 | 罗峰