近日,自治区农科院农产品加工研究所贮运保鲜团队在国际知名期刊《Postharvest Biology and Technology》发表了题为“The delay of kyoho grape berry softening by SO2through the inhibition of cell wall polysaccharide structure and compositiondegra-dation”的研究论文(IF=6.8/Q1),该成果系统阐明了二氧化硫(SO2)通过抑制细胞壁多糖结构与组成降解延缓“巨峰”葡萄果实采后软化的分子机制。

葡萄在贮藏过程中常发生软化现象,表现为失水速率加快、对病原菌的易感性增强以及果粒脱落风险增加。二氧化硫(SO₂)熏蒸被广泛应用于鲜食葡萄的采后贮藏。然而,SO2通过调控细胞壁多糖结构与组成来延缓果实软化的分子机制尚不清楚。本研究系统评估了SO2处理对葡萄浆果细胞壁多糖结构与组成变化的影响,重点分析了质构特性、细胞壁多糖的含量与分布、超微结构特征、多糖表位分布以及相关酶活性与基因表达的动态调控。结果表明,500 μL·L-1SO2处理有效改善了果实的质地特性,稳定了螯合剂可溶性果胶(CSP)、碳酸钠可溶性果胶(SSP)、半纤维素(HCP)和纤维素(CEL)的含量,同时显著抑制了水溶性果胶(WSP)的过度积累。SO2处理延缓了中胶层果胶的降解和细胞间隙的扩展,维持了果胶侧链和主链的完整性,并保持了纤维素网络的稳定性。显著调控了伸展蛋白(extensin)、β-1,4-半乳聚糖以及高甲氧基半乳糖醛酸的表位分布。此外,SO₂处理通过下调细胞壁代谢相关基因的表达,抑制了多聚半乳糖醛酸裂解酶(PL)、β-葡聚糖酶(β-GLU)等酶活性的上升。这些发现共同强调了二氧化硫在延缓葡萄软化中的作用,并为控制葡萄采后软化提供了理论依据。
自治区农业科学院农产品加工研究所为第一完成单位,田全明博士为该论文第一作者,吴斌研究员和魏佳副研究员为该论文的通讯作者,该研究得到了“天山英才”培养计划、新疆维吾尔自治区自然科学基金等项目的资助。