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香蕉在低温贮藏下易发生冷害,极大影响果实的贮藏期和品质。如何缓解低温贮藏下的冷害(Chilling injury, CI)发生己成为冷敏型果实采后保鲜和品质调控亟待解决的关键问题。一氧化氮(NO, Nitric oxide)是一种广泛存在于生物体的信号分子,NO处理具有延缓果实采后成熟衰老进程,降低果实褐变和冷害发生等效应。因此,NO在采后果实贮藏保鲜中的应用研究已逐渐受到重视。为探讨NO处理对冷敏型果实采后抗冷性的诱导作用及缓解冷害的机理,本文以香蕉为材料,研究NO处理对果实在低温胁迫下贮藏的冷害发生、品质变化、抗氧化代谢、脯氨酸代谢、能量代谢、多胺和Y-氨基丁酸(y-aminobutyric acid, GAB A)代谢等的影响。主要研究结果如下：1、低温胁迫下,香蕉果实的冷害指数随贮藏时间的延长逐渐增加。贮藏第10天,处理组香蕉冷害指数比对照组低26.9%,这说明NO处理能够有效减轻低温贮藏下香蕉的冷害症状。NO处理显著提高香蕉果实的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD),过氧化氢酶(Catalase, CAT),过氧化物酶(Peroxidase, POD),抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase, GR)等抗氧化酶活性,促进还原型谷胱甘肽(Reduced glutathione, GSH)和抗坏血酸(Ascorbic acid, As A)含量积累,增强了系统的总抗氧化活性,从而显著提高香蕉体内活性氧清除能力,维持较低的过氧化氢含量和超氧阴离子生成速率,进而降低活性氧对细胞膜的损伤,提高细胞膜完整性,最终减轻香蕉果实在低温胁迫下的冷害症状。此外,香蕉果实中脯氨酸含量在低温贮藏过程中呈先上升后下降趋势,NO处理果实脯氨酸含量显著高于对照组果实。NO处理提高了Δ1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS, △1-pyrroline-5-carboxylate synthetase)活性,贮藏第10天,处理组P5CS活性比对照组高84.7%。NO处理还抑制了脯氨酸脱氢酶(Proline dehydrogenase, PDH)活性,对照组贮藏结束时PDH活性是NO处理组的1.7倍。这些结果说明NO处理对香蕉的脯氨酸代谢有调控作用,而且脯氨酸积累与提高P5CS活性、降低PDH活性相关。NO处理可以通过调控脯氨酸代谢途径参与诱导香蕉耐冷性。2、NO处理显著延缓了香蕉果实硬度和可滴定酸(Titratable acid, TA)含量的下降,以及可溶性糖(Total soluble sugar, TSS)含量的上升。NO处理推迟了采后果实成熟衰老进程,有助于维持低温贮藏下冷敏型果实的品质。另外,NO处理延缓了叶绿素含量的下降。冷藏香蕉货架期第6天,NO处理组香蕉果皮中总叶绿素含量比对照组高10.7%。叶绿素降解是香蕉成熟的重要指标之一,并且它作为香蕉重要的抗氧化物质之一,与香蕉的抗逆性密切相关。NO处理显著提高冷藏香蕉在常温货架期的叶绿素含量。NO处理显著抑制香蕉体内叶绿素酶和脱镁螯合酶活性,从而导致叶绿素的积累。冷藏香蕉货架期第4天,对照组香蕉果皮中叶绿素酶活性比NO处理组高16.3%。此外,NO处理提高香蕉体内抗氧化能力等生理效应,保护香蕉果实中生物膜减少氧化损伤,保持叶绿体等细胞器和细胞膜结构和功能的完整性,有利于维持叶绿素含量。3、NO处理的香蕉对低温的耐受性增强,这同NO处理后的香蕉能量代更加活跃有一定关系。低温胁迫下,NO处理显著提高香蕉腺苷三磷酸(Adenosine triphosphate,ATP),腺苷二磷酸(Adenosine diphosphate, ADP)含量,显著抑制腺苷一磷酸(Adenosine monophosphate, AMP)含量上升和能荷的下降。表明NO处理显著提高香蕉果实能量水平。此外,NO显著提高香蕉中琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase, SDH),细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase, CCO), H+-ATPase, Ca2+-ATPase活性。在贮藏结束时,处理组CCO活性比对照组高32.2%,并且处理组SDH活性是对照组的2.7倍。这些结果说明NO处理通过调节能量代谢及其相关酶活性而维持果实较高的能量水平,此外,NO处理香蕉果实中糖酵解途径,氧化磷酸戊糖途径和三羧酸循环等代谢途径关键酶活性显著增强,贮藏第5天时,NO处理果实氧化磷酸戊糖途径的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6PDH)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-phosphaogluconate dehydrogenase,6PGDH)活性分别比对照组高79.6%和23.2%。这些结果表明NO诱导能量相关代谢活动加剧,为香蕉耐冷性的形成或冷害修复提供了充足的能量和物质储备,从而减轻低温胁迫下香蕉的冷害。4、NO处理通过调控多胺和GABA等次级代谢产物的积累,在减轻香蕉冷害方面发挥着重要作用。NO通过提高多胺合成途径上的关键酶鸟氨酸脱羧酶(Ornithine decarboxylase, ODC)和精氨酸脱羧酶(Arginine decarboxylase, ADC)活性,促进了多胺的合成。贮藏第10天,NO处理组果实腐胺的含量比对照组高23.3%。NO在增强谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase, G D)活性的同时,又抑制了GABA转氨酶(GABA transaminase, GABA-T)的活性,从而导致GABA的积累。贮藏末期,处理组香蕉GABA含量是对照组的1.4倍。NO对二胺氧化酶(Diamine oxidase, DAO)和多胺氧化酶(Polyamine oxidase, PAO)活性的诱导促进了多胺分解转化生成GABA。贮藏结束时,NO处理组DAO和PAO活性分别比对照组高33.9%和15.6%。结果表明,NO处理能够通过促进多胺和GABA的代谢,进而在减轻香蕉冷害方面发挥着重要作用。5、NO处理促进香蕉低温贮藏期间GABA的积累,可能是诱导香蕉耐冷性的重要机制之一。通过外源GABA处理香蕉果实,并于低温贮藏过程中测定其脯氨酸代谢、总酚代谢及总抗氧化性变化,从而间接验证GABA在香蕉耐冷性诱导机制中的重要作用。外源GABA处理在增强P5CS活性的同时,又抑制了PDH的活性,从而导致了脯氨酸的积累。GABA处理提高PAL活性,促进总酚含量上升。通过铁还原抗氧化法(Ferric reducing antioxidant power, FRAP)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)自由基清除活性的研究发现,GABA处理的香蕉果实总抗氧化能力显著提高。GAB A处理能够通过促进脯氨酸积累和增强体系的抗氧化性,进而减轻香蕉冷害。