果树所在三华李表面非均质角质层代谢物分布及其对果实失水调节作用解析方面取得新进展
近日,果树所在国际学术期刊Postharvest Biology and Technology(中科院农林科学一区Top,IF=6.8)发表题为“Chemical composition and heterogeneous distribution of surface lipids modulate cuticular barrier properties to fruit water loss of Sanhua plum (Prunus salicina L.)的研究论文。果树所为论文第一完成单位,果树所黄华副研究员为论文第一及通讯作者,毛根林博士参与了相关研究工作。
三华李是原产于我国广东的特色水果,其果皮和果肉均富含碳水化合物、多酚及维生素等营养化合物。三华李采后易出现果肉快速软化、失水且表面蜡霜损坏等品质劣变。李子果实表面的蜡霜白色外观,是贮藏期间果实新鲜度和商业价值的重要品质特征。目前,蜡质晶体或表层蜡的具体化学成分及其对蒸腾作用的贡献仍知之甚少,果实表面疏水蜡组分的分布情况及其对减少水分流失中的作用也有待明晰。
本研究运用扫描电镜观测显示三华李果实表面呈现不规则形态,由连续壳状结构与稀疏分布的纳米颗粒晶体构成。代谢解析表明,果实表面蜡霜主要由超长链正构烷烃、仲醇、醛类、脂肪酸、伯醇和烷基酯组成;内层蜡质则含有与外层蜡质相近含量的超长链代谢组分,及大量齐墩果酸、熊果酸等五环三萜类化合物;角质单体则以十六碳二羟基脂肪酸为主,辅以其他羟基脂肪酸衍生物,其含量水平与其他已报道的蔷薇科果实相当。通过鲜果失水、分离角质膜体外失水模拟实验,三华李果实失水渗透率约为9x10-5 m s-1。相较于角质聚合物,蜡质组分对水分流失屏障的总体贡献率超过70%,其中表层蜡质的屏障效率是内层蜡质的1.6倍。果实表面脂质对蒸腾作用的潜在影响可能与蜡质代谢在角质层内的化学组成及其结构分布特性密切相关。蜡质作为角质层关键调控组成屏障果实水分流失的作用机制,为研发提升果实货架期与保水能力的创新策略提供理论基础。
该研究获得国家自然科学基金青年基金项目、广东省农业科学院科技人才引进专项资金项目等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.113856
三华李果实角质层疏水渗透屏障调节模型