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中科院专家揭秘:如何帮助水果“抗衰老”

2018-07-11 17:44:32  来源: 新华网

中国科学院植物研究所研究员田世平。

  新华网贵阳7月11日电(卢志佳)“水果是有生命的,哪怕被采摘下来后它们也还有呼吸,我的工作就是利用生物技术帮助它们抗病、抗衰老。”中国科学院植物研究所研究员田世平这么解释她的研究工作。

  果实品质保持不仅受制于自身成熟衰老调控,也与病原菌引起的腐烂密切相关。因此,深入系统研究果实成熟衰老调控机理与病原菌致病机制,对研制防病保鲜新技术、减少果实采后损失和确保果实优质安全品质奠定了理论基础。

  田世平介绍,通过20年的不懈研究,她带领的研究组破解果实成熟调控关键转录因子RIN的作用机制,阐明了RIN通过直接控制果实芳香物质合成、糖代谢途径及泛素/蛋白酶体途径的靶基因表达来调控果实成熟和品质,为认识RIN调控果实成熟与品质的分子网络提供了新证据。

  研究组还发现,促使果实衰老的重要诱因是线粒体蛋白的氧化损伤改变了蛋白质原有的生物学功能,而活性氧积累诱发线粒体蛋白氧化损伤是促发果实衰老的新机制。

  “衰老也降低果实自身的免疫力,使果实容易感染各种病害。”田世平透露,研究组最近发现液泡加工酶既能调节果实成熟,又能激发果实抗性相关基因表达,为进一步寻找能作用于液泡加工酶等靶基因的外源物质,通过同时调控果实的衰老和抗病性,来拓展果实保鲜的新路径。

  田世平说,水果蔬菜的食品安全问题主要涉及两个方面,一是生产上过度使用化学农药防病,导致病原菌产生抗药性,而且高浓度使用农药防病还带来果蔬表面的农残超标,诱发食品安全问题。二是有些病原菌在侵染果蔬的同时,还会产生真菌毒素,而真菌毒素是一种次生代谢产物,很难在果蔬产品中代谢降解,会随着加工链进入终端的食品,威胁人类健康。

  “果实在受到病原菌侵染时是否发病,跟它本身的抗性有关。所以我们也利用一些植物信号分子,通过采摘前后处理果实,来诱导其自身的免疫能力,从而抵御病原菌入侵。”田世平说,利用一些对病原菌有抑制作用的生物拮抗菌来抑制病原菌的生长,也是具有应用前景的生物防病技术,而且有的生物拮抗菌还具有脱毒的功效。

  田世平认为,这些生物技术如果能实现产业化应用,将革新长期依赖农药防病的传统技术,对减少果蔬腐烂和农残超标问题具有重要意义。

    在保鲜理论的指导下,田世平研究组根据不同果蔬的生理特点,研发了相关的保鲜技术,已经在多种水果和蔬菜上应用,有效地延长果蔬保鲜期和保持原有的风味品质。

    据悉,中国是世界果蔬生产和销售的第一大国,果蔬年产量达10亿吨,年产值突破3万亿元,占种植业的41%,在农业和国民经济中具有举足轻重的作用。

    “我们国家是果蔬产销大国,但每年却有20%—30%新鲜果蔬因采后品质劣变而失去商品价值,直接经济损失超过数千亿元。”田世平说,如何延长水果保鲜时间,这个问题看起来是一个生活常识问题,但事实上,它背后蕴藏着深奥的科技知识和巨大的经济价值。

[责任编辑: 栾小琳 刘菲]

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