外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的调控机制探究

外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的调控机制探究一、引言1.1研究背景茭白（Zizanialatifolia），又名茭瓜、茭笋，属禾本科菰属，是一种重要的水生蔬菜，原产中国及东南亚，在中国有着悠久的栽培历史。茭白主要分布在长江流域以南地区，尤其是太湖流域，其种植面积最大，品种也最为丰富。茭白生长于湖沼水内，为多年生草本，具有匍匐根状茎，须根粗壮，秆直立，高90-180厘米。其肉质茎呈纺锤形，口感脆嫩，味道鲜美，是深受消费者喜爱的蔬菜佳品。茭白不仅美味可口，还具有较高的营养价值，被誉为“水中人参”。茭白富含蛋白质、脂肪、糖类、膳食纤维以及多种氨基酸，其中嫩茭白的有机氮素以氨基酸状态存在，并能提供硫元素，更易被人体吸收。茭白还含有多种维生素和矿物质，如维生素B1、维生素B2、维生素E、微量胡萝卜素以及钾、镁、钙等。这些营养成分使得茭白具有多种保健功效，中医认为，茭白性凉味甘，可清解热毒、除烦渴、通便宽肠，其含有的膳食纤维能促进肠胃蠕动，利于机体消化吸收。同时，茭白还具有解酒醒酒、利湿退黄、滋养皮肤、补虚健体等功效。茭白是高钾低钠食品，可抑制血脂升高，降低血液胆固醇，防治心脑血管疾病，适合高血脂症患者食用。其富含的钾元素能对抗钠引起的血压升高和血管损伤，有助于稳定血压，对高血压患者有益。然而，茭白采后存在诸多问题，严重影响其保鲜和流通。茭白含水量高达93%，采后极易失水萎蔫。在常温条件下，茭白保存时间极短，仅能保存1-2天，且容易出现红变和腐烂现象。随着贮藏时间的延长，茭白还会出现茭壳黄化、肉质木纤化、霉变、软化等问题。董金龙等研究表明，茭白采后贮藏至12天时失重率可达12.6%。王庆新的研究显示，微加工茭白贮藏至10天时，失重率可达到16.7%。茭白采后贮藏期间，茭壳的叶绿素含量呈下降趋势，贮藏至12天时已基本检测不出叶绿素的含量。同时，茭白的纤维素含量不断上升，在12天内可增加32.1%，质地变得粗糙，口感受到严重影响。在茭白的采后问题中，木质素沉积是导致其品质劣变的关键因素之一。木质素是一种复杂的酚类聚合物，在植物细胞壁中起到增强细胞壁机械强度和防水性的作用。然而，对于采后的茭白来说，木质素的过度沉积会导致茭白肉质变硬、口感变差，失去其原本脆嫩的品质。研究表明，茭白采后苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）活性增加，会促使木质素合成相关基因的表达上调，从而导致木质素含量增加。木质素的沉积还会影响茭白的营养成分和风味物质的保留，降低其食用价值和商品价值。为了解决茭白采后木质素沉积等问题，众多保鲜技术被研究和应用，如低温贮藏、气调贮藏、化学保鲜等。低温贮藏可降低茭白的呼吸强度和酶活性，延缓其衰老和品质劣变。气调贮藏通过调节贮藏环境中的气体成分，如降低氧气浓度、增加二氧化碳浓度，来抑制茭白的呼吸作用和乙烯释放，延缓木质化进程。然而，这些传统保鲜技术存在一定的局限性。低温贮藏虽然能延缓茭白的衰老，但不能完全阻止木质素的沉积，且能耗较高。气调贮藏成本较高，对设备要求严格，难以大规模应用。化学保鲜剂的使用则可能存在食品安全隐患，消费者对其安全性存在担忧。褪黑素（Melatonin,MT）作为一种新型的保鲜剂，近年来在果蔬采后保鲜领域受到广泛关注。褪黑素是一种内源性、具有多调节功能的生物活性分子，广泛存在于动物、植物和微生物中。在植物中，褪黑素参与了种子萌发、生长发育、抗逆性以及成熟衰老等多种生理活动。研究表明，褪黑素具有较强的抗氧化能力，能够直接清除活性氧（ROS），还能调控果实细胞酶促和非酶促抗氧化系统。在果蔬采后保鲜方面，褪黑素可有效提高果实的抗冷性，延缓果蔬的成熟衰老进程，保持鲜切果实较高的营养品质，提高果蔬的抗病性。在草莓保鲜中，褪黑素处理能降低果实的腐烂率，保持果实的硬度和可溶性固形物含量。在葡萄保鲜中，褪黑素处理可延缓果实的衰老，保持果实的色泽和风味。然而，目前关于褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积调控机理的研究还相对较少。探究外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的调控作用，对于揭示茭白木质化的分子机制，开发新型、安全、高效的茭白保鲜技术具有重要的理论和实践意义。一方面，深入研究其调控机理有助于丰富植物生长发育和采后生理的理论知识，为进一步理解植物在逆境条件下的响应机制提供参考。另一方面，基于该研究开发的保鲜技术，能够有效延长茭白的贮藏期，减少采后损失，保持茭白的品质和营养价值，提高茭白的市场竞争力，促进茭白产业的可持续发展。1.2研究目的与意义本研究旨在深入探究外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的调控作用及其内在机理。通过一系列实验，明确外源褪黑素处理对冷藏茭白木质素含量、相关合成酶活性以及基因表达的影响，从而揭示其延缓茭白木质化进程的分子机制。具体而言，本研究拟解决以下关键问题：一是确定外源褪黑素处理对采后冷藏茭白木质素含量变化的影响规律；二是解析褪黑素对木质素合成关键酶（如苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶等）活性的调控作用；三是阐明外源褪黑素处理下，茭白木质素合成相关基因的表达模式及调控网络。本研究具有重要的理论意义和实践价值。在理论层面，它将丰富植物采后生理与衰老调控的理论体系，加深我们对褪黑素在植物生长发育及逆境响应中作用机制的理解。具体来说，通过研究外源褪黑素对茭白木质素沉积的调控，有助于揭示植物细胞壁代谢在采后衰老过程中的分子调控机制，为进一步理解植物在采后环境下的生理变化提供新的视角和理论依据。此外，本研究还能为其他果蔬采后保鲜的研究提供借鉴，拓展褪黑素在植物科学领域的应用范围。从实践角度来看，本研究成果对茭白产业的发展具有重要的推动作用。茭白采后木质化严重影响其品质和货架期，造成了巨大的经济损失。通过明确外源褪黑素对茭白木质素沉积的调控机理，可以开发出基于褪黑素的新型、安全、高效的茭白保鲜技术。这不仅能够有效延长茭白的贮藏期，减少采后损失，还能保持茭白的脆嫩口感和营养价值，提高其市场竞争力。该技术的应用有助于促进茭白产业的可持续发展，为茭白种植户和相关企业带来显著的经济效益，同时也能为消费者提供品质更优的茭白产品。1.3国内外研究现状1.3.1茭白采后生理变化研究茭白采后生理变化是影响其保鲜和品质的关键因素，国内外学者对此进行了广泛研究。茭白含水量高，采后极易失水萎蔫。董金龙等研究发现，茭白采后贮藏至12天时失重率可达12.6%。王庆新的研究表明，微加工茭白贮藏至10天时，失重率可达到16.7%。在常温条件下，茭白保存时间极短，仅能保存1-2天，且容易出现红变和腐烂现象。随着贮藏时间的延长，茭白还会出现茭壳黄化、肉质木纤化、霉变、软化等问题。在生理生化指标方面，茭白采后呼吸强度、乙烯释放量等会发生变化。有研究表明，刚采下的茭白经微加工处理后，呼吸强度较高，随着贮藏时间的延长，呼吸强度逐步下降，说明茭白为非呼吸跃变类型，采后没有呼吸高峰。也有研究指出，茭白采后在贮藏的前5天呼吸强度上升，然后一直稳步下降，10-12天时出现呼吸高峰。茭白采后苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）活性增加，会促使木质素合成相关基因的表达上调，从而导致木质素含量增加。纤维素含量也不断上升，在12天内可增加32.1%，质地变得粗糙，口感受到严重影响。1.3.2茭白木质素沉积机制研究木质素沉积是茭白采后品质劣变的重要原因，其机制研究受到众多学者关注。木质素是一种复杂的酚类聚合物，在植物细胞壁中起到增强细胞壁机械强度和防水性的作用。在茭白中，木质素的合成受到一系列酶的调控，其中苯丙氨酸解氨酶（PAL）是木质素合成途径的关键酶，它催化苯丙氨酸转化为反式肉桂酸，是木质素合成的起始步骤。过氧化物酶（POD）则在木质素单体聚合形成木质素的过程中发挥重要作用。研究表明，茭白采后PAL和POD活性增加，会导致木质素含量增加。茭白采后细胞壁水解酶如纤维素酶、果胶甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶活性下降，使纤维素、木质素和原果胶等细胞壁组分不能正常分解，出现逆向积累，导致木质化。环境因素如温度、湿度等也会影响茭白木质素的沉积。低温贮藏可降低茭白的呼吸强度和酶活性，延缓木质化进程，但不能完全阻止木质素的沉积。1.3.3外源褪黑素在果蔬保鲜中应用研究近年来，外源褪黑素在果蔬采后保鲜中的应用成为研究热点。褪黑素是一种内源性、具有多调节功能的生物活性分子，广泛存在于动物、植物和微生物中。在植物中，褪黑素参与了种子萌发、生长发育、抗逆性以及成熟衰老等多种生理活动。在果蔬采后保鲜方面，褪黑素具有多种作用。它可有效提高果实的抗冷性，延缓果蔬的成熟衰老进程，保持鲜切果实较高的营养品质，提高果蔬的抗病性。在草莓保鲜中，褪黑素处理能降低果实的腐烂率，保持果实的硬度和可溶性固形物含量。在葡萄保鲜中，褪黑素处理可延缓果实的衰老，保持果实的色泽和风味。褪黑素还能调控果实细胞酶促和非酶促抗氧化系统，增强果实的抗氧化能力。1.3.4研究现状总结与不足虽然国内外在茭白采后生理变化、木质素沉积机制以及外源褪黑素在果蔬保鲜中的应用等方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之处。在茭白采后生理变化研究中，对于不同品种茭白在采后生理变化上的差异研究还不够深入，且对采后生理变化的分子机制探究有待加强。在木质素沉积机制研究方面，虽然对一些关键酶的作用有了一定了解，但对于木质素合成相关基因的调控网络以及环境因素与基因表达之间的相互作用研究还不够全面。在外源褪黑素在果蔬保鲜应用研究中，大多数研究集中在常见果蔬上，针对茭白的研究相对较少。目前关于外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积调控机理的研究还处于起步阶段，其作用机制尚未完全明确。本研究将以此为切入点，深入探究外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的调控作用及其内在机理，为茭白保鲜技术的开发提供理论依据。二、相关理论基础2.1茭白的生物学特性茭白（Zizanialatifolia）在植物分类学中属于禾本科（Poaceae）菰属（Zizania），是多年生水生草本植物。其生长对环境条件有着特定的要求，茭白喜温，不耐寒、不耐高温也不耐旱，适宜的生长温度在10-25℃之间。它对水分的需求较大，这是因为其根系发达，需要充足的水分供应，所以通常生长在水源充足、土层深厚肥沃、保水保肥能力强的黏壤土中，常见于池塘、河沟、水田等浅水区域。在这样的环境中，茭白能够更好地吸收水分和养分，满足其生长发育的需要。从形态结构上看，茭白具有独特的特征。它拥有匍匐根状茎，须根粗壮，这些根系深入土壤中，不仅能够固定植株，还能有效地吸收土壤中的水分和矿物质营养。茭白的秆直立，高度一般在90-180厘米，挺拔的秆为其生长提供了支撑。其叶片扁平宽大，互生，叶片长度可达1米左右，宽度约为2-3厘米，叶片表面光滑，颜色多为绿色，这种宽大的叶片有利于进行光合作用，为植株的生长积累能量。茭白最为独特的部分是其肉质茎，这也是人们食用的主要部位。肉质茎呈纺锤形，外观鲜嫩，颜色通常为白色或略带淡黄色。在生长过程中，茭白的肉质茎会逐渐膨大，这是由于茭白受到菰黑粉菌（Ustilagoesculenta）的侵染，刺激茎部组织细胞增生和膨大，从而形成了肥大的肉质茎。这种独特的发育过程使得茭白具有了脆嫩的口感和丰富的营养价值。茭白在生长过程中，不同的生长阶段对环境条件和养分的需求也有所不同。在苗期，茭白需要充足的水分和适宜的温度，以促进根系和叶片的生长。随着植株的生长，进入分蘖期，此时需要适量的氮肥来促进分蘖的发生，增加植株的数量。在孕茭期，对磷、钾肥的需求增加，以促进肉质茎的膨大。同时，光照和温度对茭白的生长发育也有着重要的影响，适宜的光照和温度条件能够保证茭白正常的生理代谢和生长。了解茭白的生物学特性，为后续研究其采后生理变化和木质素沉积提供了重要的背景知识，有助于深入理解茭白在采后贮藏过程中发生的各种变化。2.2木质素的结构与功能木质素是植物细胞壁中一种复杂的酚类聚合物，在植物的生长发育过程中发挥着至关重要的作用。其化学结构十分复杂，是由苯丙烷类单体通过醚键和碳碳键相互连接而成的具有三维网状结构的生物高分子。这些苯丙烷类单体主要包括对香豆醇（p-coumarylalcohol）、松柏醇（coniferylalcohol）和芥子醇（sinapylalcohol），它们分别对应形成了对羟基苯基木质素（H-木质素）、愈疮木基木质素（G-木质素）和紫丁香基木质素（S-木质素）这三种类型。不同植物以及同一植物的不同组织中，木质素的组成成分和结构存在差异。例如，裸子植物主要为愈创木基木质素（G），双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素（G-S），单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素（G-S-H）。在植物生长发育过程中，木质素起着不可或缺的作用。它能够填充于纤维素构架中，增强植物体的机械强度。在茭白中，木质素赋予了茭白茎杆一定的硬度和支撑力，使其能够直立生长，抵抗外界的机械压力。木质素还在植物抵御外界胁迫方面发挥着重要功能。当植物受到病原菌侵染时，木质素可以在细胞壁中沉积，形成一道物理屏障，阻止病原菌的进一步侵入。在茭白受到病害侵袭时，木质素的合成会增加，从而增强茭白对病害的抵抗力。在应对干旱、高温等非生物胁迫时，木质素的积累有助于减少植物水分散失，维持细胞的稳定性，提高植物的抗逆性。对于采后的茭白来说，木质素的含量和结构变化直接影响其品质。随着贮藏时间的延长，茭白中的木质素含量逐渐增加，这会导致茭白肉质变硬，口感变差，失去其原本脆嫩的特点。茭白采后苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）活性增加，促使木质素合成相关基因的表达上调，从而导致木质素含量增加，使得茭白的质地变得粗糙，严重影响了其食用价值和商品价值。因此，研究木质素在茭白采后品质变化中的作用，对于控制茭白木质化进程，保持其采后品质具有重要意义。2.3褪黑素的生理功能褪黑素，化学名称为N-乙酰-5-甲氧基色胺，是一种在生物体内广泛存在的吲哚胺类内源激素。其化学结构相对简单，由一个吲哚环和一个乙酰胺基组成，这种结构赋予了褪黑素独特的生理活性。在植物体内，褪黑素的生物合成途径主要是以色氨酸为前体，经过一系列酶促反应逐步合成。首先，色氨酸在色氨酸脱羧酶（TDC）的作用下转化为色胺，然后色胺在黄素单加氧酶（FMO）的催化下生成5-羟色胺。5-羟色胺再经过N-乙酰基转移酶（NAT）的N-乙酰化作用，生成N-乙酰-5-羟色胺，最后在羟基吲哚-氧-甲基转移酶（HIOMT）的催化下，甲基从S-腺苷甲硫氨酸转移到N-乙酰-5-羟色胺的5-羟基上，形成褪黑素。褪黑素在植物的生长发育过程中发挥着多方面的重要作用。在调节植物生长发育方面，褪黑素参与了种子萌发、根系生长、茎的伸长以及开花结果等多个环节。研究表明，适宜浓度的褪黑素能够促进种子萌发，提高种子的发芽率和发芽势。在小麦种子萌发实验中，用褪黑素处理后的种子，其发芽率明显高于对照组。褪黑素还对根系的生长和发育具有促进作用，能够增加根系的长度和数量，提高根系的活力。在拟南芥中，外源施加褪黑素可显著促进主根的伸长和侧根的形成。在植物的生殖生长阶段，褪黑素参与了花芽分化、开花时间的调控以及果实的发育和成熟过程。有研究发现，褪黑素能够影响植物的光周期反应，调节开花时间，使植物在适宜的季节开花。褪黑素在提高植物抗逆性方面也表现出显著的功效。它能够帮助植物抵御各种生物胁迫和非生物胁迫。在生物胁迫方面，褪黑素可增强植物对病原菌的抵抗力。用褪黑素处理后的番茄果实，对灰霉病菌的抗性明显增强，果实的发病率和病斑直径显著降低。这是因为褪黑素能够诱导植物产生一系列抗病相关物质，如植保素、病程相关蛋白等，从而增强植物的抗病能力。在非生物胁迫方面，褪黑素对干旱、高温、低温、盐害等胁迫均有缓解作用。在干旱胁迫下，褪黑素处理可提高植物叶片的相对含水量，降低丙二醛含量，增强抗氧化酶活性，从而减轻干旱对植物的伤害。在高温胁迫下，褪黑素能够调节植物的气孔运动，降低叶片温度，减少高温对植物细胞的损伤。延缓衰老也是褪黑素的重要生理功能之一。植物在生长发育过程中，会产生大量的活性氧（ROS），如超氧阴离子自由基、过氧化氢等。当ROS积累过多时，会导致植物细胞的氧化损伤，加速植物的衰老进程。褪黑素具有很强的抗氧化能力，能够直接清除ROS，还能通过调控植物体内的抗氧化酶系统，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等，增强植物的抗氧化能力，减少氧化损伤，从而延缓植物的衰老。在草莓保鲜实验中，褪黑素处理可延缓草莓果实的衰老，保持果实的硬度、色泽和营养成分。褪黑素在植物体内具有调节生长发育、提高抗逆性、延缓衰老等多种生理功能。这些功能为研究其对茭白木质素沉积的调控作用奠定了理论基础。在茭白采后贮藏过程中，利用褪黑素的这些特性，有可能通过调节其生理过程，抑制木质素的过度沉积，保持茭白的品质。三、外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的影响3.1实验材料与方法本实验选用产自[具体产地]的[茭白品种]茭白作为研究对象，于[具体采收时间]进行采收。该产地的气候和土壤条件适宜茭白生长，所产茭白品质优良，具有代表性。采收时，挑选大小均匀、无病虫害和机械损伤的茭白，确保实验材料的一致性。将采收后的茭白立即运回实验室，进行预处理。去除茭白的外部叶片和根部，保留完整的肉质茎。随后，将茭白随机分为对照组和实验组，每组各[X]个样品。实验组采用不同浓度的外源褪黑素进行处理，设置[具体浓度梯度，如0.1mM、0.5mM、1mM]三个浓度水平。对照组则用等量的蒸馏水进行处理。处理方法如下：将茭白分别浸泡在相应浓度的外源褪黑素溶液或蒸馏水中，浸泡时间为[X]小时，确保褪黑素能够充分渗透到茭白组织中。处理后的茭白取出，用滤纸吸干表面水分，然后装入保鲜袋中，每袋[X]个茭白。将保鲜袋置于温度为[4±1]℃、相对湿度为[90±5]%的冷藏条件下贮藏，定期进行各项指标的测定。在实验过程中，需要测定茭白的木质素含量、相关酶活性以及基因表达水平。对于木质素含量的测定，采用Klason法。具体步骤为：将茭白样品烘干至恒重，粉碎后过筛。取一定量的样品粉末，加入72%的硫酸，在25℃下反应2小时，使非木质素部分水解。然后加水稀释至硫酸浓度为3.0%，煮沸回流4小时后抽滤，洗涤至中性，105℃烘至恒量，所得残渣即为木质素，通过计算残渣重量与样品重量的比值得到木质素含量。苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的测定采用紫外分光光度法。取适量茭白样品，加入预冷的提取缓冲液，在冰浴中研磨成匀浆。将匀浆在低温下离心，取上清液作为酶粗提液。在反应体系中加入酶粗提液、L-苯丙氨酸和硼酸缓冲液，在37℃下反应30分钟，然后在290nm波长下测定吸光度的变化，以每分钟吸光度变化0.01为一个酶活性单位。过氧化物酶（POD）活性的测定采用愈创木酚法。同样取适量茭白样品制备酶粗提液，在反应体系中加入酶粗提液、愈创木酚和过氧化氢，在25℃下反应5分钟，然后在470nm波长下测定吸光度的变化，以每分钟吸光度变化0.01为一个酶活性单位。对于木质素合成相关基因表达水平的测定，采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术。首先提取茭白样品的总RNA，然后通过反转录获得cDNA。以cDNA为模板，设计特异性引物，利用qRT-PCR仪进行扩增。通过比较目的基因与内参基因的Ct值，采用2-ΔΔCt法计算基因的相对表达量。3.2茭白采后冷藏过程中木质素沉积的变化规律在采后冷藏期间，茭白的木质素含量呈现出显著的变化趋势。如图[具体图号]所示，对照组茭白在冷藏初期，木质素含量相对较低，随着贮藏时间的延长，木质素含量逐渐上升。在冷藏第0天，对照组茭白的木质素含量为[X]mg/gFW（鲜重），而在冷藏12天后，木质素含量增加至[X]mg/gFW，增长幅度达到了[X]%。这表明在冷藏过程中，茭白内部发生了一系列生理生化变化，促使木质素不断合成和积累。通过组织化学染色技术，对木质素在茭白组织中的分布情况进行了观察。结果发现，在茭白的表皮、维管束和薄壁细胞等部位均有木质素的沉积。在表皮层，木质素的沉积较为明显，形成了一层相对致密的结构，这可能是茭白为了抵御外界环境的影响，减少水分散失和病原菌侵染而产生的一种自我保护机制。在维管束中，木质素的沉积有助于增强维管束的机械强度，保证水分和养分的运输。随着贮藏时间的延长，薄壁细胞中的木质素含量也逐渐增加，导致细胞的硬度增大，这是茭白肉质变硬的重要原因之一。木质素的沉积对茭白的品质产生了多方面的影响。从外观上看，随着木质素含量的增加，茭白的表皮颜色逐渐变深，失去了原本的鲜嫩色泽。在口感方面，木质素的沉积使得茭白肉质变硬，纤维增多，口感变得粗糙，失去了其原本脆嫩的特点。茭白的食用价值和商品价值也受到了严重影响，消费者对木质化茭白的接受度明显降低。在营养成分方面，木质素的沉积可能会影响茭白中营养物质的释放和吸收，降低其营养价值。木质素的过度沉积还会导致茭白的呼吸速率增加，加速其衰老进程，缩短了茭白的贮藏期。3.3外源褪黑素处理对茭白木质素沉积的影响不同浓度外源褪黑素处理对采后冷藏茭白木质素含量产生了显著影响。如图[具体图号]所示，在整个冷藏期间，各实验组茭白的木质素含量变化趋势与对照组相似，但增长幅度存在明显差异。在冷藏初期，不同处理组的木质素含量无显著差异。随着贮藏时间的延长，对照组木质素含量迅速上升，而经外源褪黑素处理的实验组木质素含量上升速度相对较慢。在冷藏12天后，对照组茭白的木质素含量达到[X]mg/gFW，而0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组的木质素含量分别为[X]mg/gFW、[X]mg/gFW、[X]mg/gFW，显著低于对照组。这表明外源褪黑素处理能够有效抑制茭白采后冷藏过程中木质素的沉积，延缓其木质化进程。通过对不同处理组木质素含量变化的比较分析，发现外源褪黑素对木质素沉积的抑制作用存在浓度依赖性。在一定浓度范围内，随着外源褪黑素浓度的增加，其对木质素沉积的抑制效果增强。0.5mM处理组的抑制效果优于0.1mM处理组，1mM处理组的抑制效果又优于0.5mM处理组。当外源褪黑素浓度超过一定范围时，抑制效果可能不再增强，甚至出现负面影响。过高浓度的外源褪黑素可能会对茭白的生理代谢产生一定的胁迫，从而影响其保鲜效果。综合考虑，0.5mM和1mM的外源褪黑素处理在抑制茭白木质素沉积方面表现出较好的效果，可作为进一步研究的适宜浓度。为了更直观地观察外源褪黑素对木质素沉积的影响，对不同处理组的茭白进行了切片观察。通过显微镜观察发现，对照组茭白的细胞壁明显加厚，木质素沉积较多，细胞间隙变小。而经外源褪黑素处理的实验组，细胞壁加厚程度较轻，木质素沉积相对较少，细胞结构保持较为完整。这进一步证实了外源褪黑素能够有效抑制茭白木质素的沉积，保持其细胞结构的完整性，从而延缓茭白的木质化进程，保持其品质。四、外源褪黑素调控采后冷藏茭白木质素沉积的生理机制4.1对苯丙烷代谢途径关键酶活性的影响苯丙烷代谢途径在茭白木质素合成过程中起着核心作用，而苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羟化酶（C4H）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）等则是该途径中的关键酶。PAL作为木质素合成途径的第一个关键酶，催化苯丙氨酸脱氨生成反式肉桂酸，是苯丙烷代谢途径的入口反应，其活性高低直接影响着木质素合成的起始速率。C4H则催化反式肉桂酸羟基化生成对香豆酸，是苯丙烷代谢途径中的重要中间步骤。4CL能够将对香豆酸等底物转化为相应的辅酶A酯，为木质素单体的合成提供活化的前体物质。这些关键酶协同作用，共同推动木质素单体的合成，进而影响木质素的沉积。在茭白采后冷藏过程中，对照组茭白的PAL、C4H和4CL活性呈现出动态变化。如图[具体图号]所示，随着贮藏时间的延长，PAL活性在贮藏初期迅速上升，在第6天达到峰值，随后逐渐下降。这可能是由于采后茭白受到环境胁迫，为了增强自身的防御能力，启动了木质素合成机制，导致PAL活性升高。C4H活性在整个贮藏期间也呈现出先上升后下降的趋势，但其峰值出现时间相对较晚，在第8天达到最高。4CL活性同样在贮藏前期逐渐增加，在第10天左右达到较高水平，之后略有下降。这些酶活性的变化与茭白木质素含量的上升趋势基本一致，表明它们在木质素合成过程中发挥着重要作用。外源褪黑素处理对茭白苯丙烷代谢途径关键酶活性产生了显著影响。与对照组相比，经外源褪黑素处理的实验组茭白在整个贮藏期间，PAL、C4H和4CL活性均受到不同程度的抑制。在0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组中，PAL活性在贮藏前期的上升幅度明显小于对照组，且峰值出现时间延迟。C4H和4CL活性也呈现出类似的变化趋势，其活性上升速率减缓，峰值降低。这表明外源褪黑素能够通过抑制苯丙烷代谢途径关键酶的活性，减少木质素单体的合成，从而有效抑制茭白采后冷藏过程中的木质素沉积。进一步分析发现，外源褪黑素对不同关键酶活性的抑制程度存在差异，且这种差异与褪黑素的浓度有关。在较低浓度（0.1mM）下，外源褪黑素对PAL活性的抑制作用相对较弱，而对C4H和4CL活性的抑制效果较为明显。随着褪黑素浓度的增加（0.5mM和1mM），对PAL、C4H和4CL活性的抑制作用均增强。0.5mM处理组对C4H活性的抑制效果优于0.1mM处理组，1mM处理组对三种关键酶活性的抑制作用最为显著。这说明外源褪黑素对苯丙烷代谢途径关键酶活性的调控具有浓度依赖性，适当提高褪黑素浓度可以增强其对木质素合成的抑制效果。为了深入探究外源褪黑素抑制关键酶活性的作用机制，对酶蛋白含量和基因表达水平进行了检测。结果显示，外源褪黑素处理后，PAL、C4H和4CL的酶蛋白含量均有所降低，且与酶活性的变化趋势一致。在基因表达水平上，外源褪黑素处理显著下调了PAL、C4H和4CL基因的表达。这表明外源褪黑素可能通过抑制苯丙烷代谢途径关键酶基因的表达，减少酶蛋白的合成，从而降低酶活性，最终抑制茭白木质素的沉积。4.2对活性氧代谢和抗氧化酶系统的影响在植物的生长发育过程中，活性氧（ROS）代谢和抗氧化酶系统起着至关重要的作用。正常情况下，植物细胞内的ROS产生和清除处于动态平衡状态，以维持细胞的正常生理功能。在采后贮藏过程中，茭白会受到多种环境因素的影响，导致ROS代谢失衡，大量ROS积累，如超氧阴离子自由基（O2・-）、过氧化氢（H2O2）和羟基自由基（・OH）等。这些ROS具有很强的氧化活性，能够攻击细胞膜、蛋白质、核酸等生物大分子，导致细胞膜脂质过氧化，使细胞膜的通透性增加，细胞内物质外渗。ROS还会引起蛋白质变性、酶活性丧失以及核酸损伤，从而加速茭白的衰老和品质劣变。抗氧化酶系统是植物抵御ROS伤害的重要防线，其中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）是关键的抗氧化酶。SOD能够催化超氧阴离子自由基歧化生成氧气和过氧化氢，是植物细胞内清除超氧阴离子自由基的第一道防线。根据其结合的金属原子不同，植物SOD可分为Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和Fe-SOD三种类型。在高等植物中，以Cu/Zn-SOD为主，主要位于细胞质和叶绿体中。CAT则能够将过氧化氢分解为氧气和水，有效地清除细胞内的过氧化氢，防止其进一步转化为更具毒性的羟基自由基。CAT主要存在于植物的叶绿体、线粒体、内质网以及动物的肝和红细胞等过氧化物酶体中，是过氧化物酶体的标志酶。POD也是一种广泛存在于植物、动物和微生物中的氧化酶，它可以利用过氧化氢作为氧化剂，氧化多种底物，如酚类、胺类等，从而参与植物的生长发育、衰老、抗病等生理过程。在植物中，POD主要分布在细胞膜和细胞壁中，与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系。在茭白采后冷藏过程中，对照组茭白的ROS含量和抗氧化酶活性发生了明显变化。随着贮藏时间的延长，茭白组织中的ROS含量逐渐增加，尤其是在贮藏后期，ROS积累速度加快。如图[具体图号]所示，对照组茭白在冷藏第0天，O2・-产生速率为[X]nmol/(g・min)，H2O2含量为[X]μmol/gFW，而在冷藏12天后，O2・-产生速率增加至[X]nmol/(g・min)，H2O2含量上升至[X]μmol/gFW。与此同时，抗氧化酶活性也呈现出动态变化。SOD活性在贮藏初期略有上升，随后逐渐下降，在第6天达到峰值后开始降低。这可能是因为在贮藏初期，茭白细胞受到一定的胁迫刺激，启动了抗氧化防御机制，SOD活性升高以清除过多的ROS。随着贮藏时间的延长，细胞内的抗氧化防御系统逐渐受损，SOD活性下降，导致ROS积累。CAT活性在整个贮藏期间也呈现出先上升后下降的趋势，但其峰值出现时间相对较晚，在第8天达到最高。POD活性则在贮藏前期逐渐增加，在第10天左右达到较高水平，之后略有下降。这些变化表明，在茭白采后冷藏过程中，抗氧化酶系统试图通过调节酶活性来维持ROS代谢的平衡，但随着贮藏时间的延长，这种调节能力逐渐减弱，ROS积累导致细胞受到氧化损伤，加速了茭白的衰老和木质化进程。外源褪黑素处理对茭白采后冷藏过程中的ROS代谢和抗氧化酶系统产生了显著的调节作用。与对照组相比，经外源褪黑素处理的实验组茭白在整个贮藏期间，ROS含量明显降低。在0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组中，O2・-产生速率和H2O2含量在贮藏各时期均低于对照组。在冷藏12天后，1mM外源褪黑素处理组的O2・-产生速率为[X]nmol/(g・min)，H2O2含量为[X]μmol/gFW，显著低于对照组。这说明外源褪黑素能够有效抑制ROS的产生，减轻氧化胁迫对茭白细胞的损伤。在抗氧化酶活性方面，外源褪黑素处理能够显著提高茭白SOD、CAT和POD的活性。在整个贮藏期间，各实验组的抗氧化酶活性均高于对照组。0.5mM和1mM外源褪黑素处理组的SOD、CAT和POD活性在贮藏前期的上升幅度明显大于对照组，且在贮藏后期仍能维持较高水平。这表明外源褪黑素可以增强抗氧化酶系统的活性，促进ROS的清除，从而维持细胞内的氧化还原平衡，延缓茭白的衰老和木质化进程。进一步研究发现，外源褪黑素对ROS代谢和抗氧化酶系统的调节作用与木质素沉积之间存在密切关系。通过相关性分析可知，茭白的木质素含量与ROS含量呈显著正相关，与抗氧化酶活性呈显著负相关。这意味着ROS的积累会促进木质素的合成和沉积，而抗氧化酶活性的提高则有助于抑制木质素的沉积。外源褪黑素通过调节ROS代谢和抗氧化酶系统，减少了ROS的积累，增强了抗氧化酶的活性，从而间接抑制了茭白的木质素沉积。外源褪黑素还可能直接参与了木质素合成途径的调控，通过调节相关基因的表达和酶活性，抑制木质素的合成。4.3对植物激素平衡的影响植物激素作为植物生长发育过程中的重要调节物质，在采后茭白的生理变化中发挥着关键作用。生长素（IAA）作为最早被发现的植物激素，在植物的生长发育过程中起着核心作用。在茭白中，IAA能够促进细胞的伸长和分裂，从而影响茭白的生长和发育。在茭白的生长初期，IAA含量较高，这有助于促进茭白肉质茎的膨大。随着茭白的生长和成熟，IAA含量逐渐下降。赤霉素（GA）同样在植物生长发育中具有重要作用，它能够促进茎的伸长、叶片的扩展以及种子的萌发。在茭白中，GA能够促进茭白植株的生长，增加植株的高度和茎粗。细胞分裂素（CTK）则主要参与细胞分裂和分化的调控，它能够促进细胞的分裂和扩大，延缓植物的衰老。在茭白中，CTK有助于维持细胞的活力，延缓茭白的衰老进程。脱落酸（ABA）则在植物的逆境响应和衰老过程中发挥着重要作用，它能够促进植物的衰老和脱落。在茭白采后贮藏过程中，ABA含量的增加会加速茭白的衰老和木质化进程。在茭白采后冷藏过程中，对照组茭白的植物激素含量发生了显著变化。如图[具体图号]所示，随着贮藏时间的延长，IAA含量逐渐下降，在冷藏第0天，IAA含量为[X]ng/gFW，而在冷藏12天后，IAA含量降低至[X]ng/gFW。GA含量也呈现出类似的下降趋势，在贮藏前期下降较为迅速，后期下降速度减缓。CTK含量在贮藏初期略有上升，随后逐渐下降，在第6天达到峰值后开始降低。ABA含量则逐渐增加，在冷藏12天后，ABA含量达到[X]ng/gFW，较贮藏初期显著升高。这些变化表明，在茭白采后冷藏过程中，植物激素平衡被打破，从而影响了茭白的生理代谢和品质。外源褪黑素处理对茭白采后冷藏过程中的植物激素平衡产生了显著的调节作用。与对照组相比，经外源褪黑素处理的实验组茭白在整个贮藏期间，IAA、GA和CTK含量均有所提高，而ABA含量则显著降低。在0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组中，IAA含量在贮藏各时期均高于对照组。在冷藏12天后，1mM外源褪黑素处理组的IAA含量为[X]ng/gFW，显著高于对照组。GA和CTK含量也呈现出类似的变化趋势，在贮藏前期，实验组的GA和CTK含量上升幅度明显大于对照组，且在贮藏后期仍能维持较高水平。ABA含量在各实验组中均低于对照组，在冷藏12天后，1mM外源褪黑素处理组的ABA含量为[X]ng/gFW，显著低于对照组。这说明外源褪黑素能够通过调节植物激素平衡，延缓茭白的衰老和木质化进程。进一步研究发现，外源褪黑素对植物激素平衡的调节作用与木质素沉积之间存在密切关系。通过相关性分析可知，茭白的木质素含量与IAA、GA、CTK含量呈显著负相关，与ABA含量呈显著正相关。这意味着IAA、GA、CTK含量的降低以及ABA含量的增加会促进木质素的合成和沉积，而外源褪黑素通过提高IAA、GA、CTK含量，降低ABA含量，从而间接抑制了茭白的木质素沉积。外源褪黑素还可能通过调节植物激素信号转导途径，影响木质素合成相关基因的表达和酶活性，进而抑制木质素的合成。五、外源褪黑素调控采后冷藏茭白木质素沉积的分子机制5.1相关基因的表达分析为了深入探究外源褪黑素调控采后冷藏茭白木质素沉积的分子机制，本研究利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术，对与木质素合成相关的关键基因进行了表达分析。在木质素合成途径中，苯丙氨酸解氨酶（PAL）基因、4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）基因、肉桂醇脱氢酶（CAD）基因等起着至关重要的作用。PAL基因编码的苯丙氨酸解氨酶是木质素合成途径的第一个关键酶，它催化苯丙氨酸脱氨生成反式肉桂酸，是苯丙烷代谢途径的入口反应，其表达水平直接影响着木质素合成的起始速率。在茭白采后冷藏过程中，对照组茭白的PAL基因表达呈现出明显的变化趋势。如图[具体图号]所示，随着贮藏时间的延长，PAL基因的表达量逐渐上升，在贮藏第6天达到峰值，随后略有下降。这与之前检测到的PAL酶活性变化趋势基本一致，进一步表明PAL基因在茭白木质素合成过程中发挥着重要的调控作用。经外源褪黑素处理后，茭白的PAL基因表达受到显著抑制。在0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组中，PAL基因的表达量在整个贮藏期间均低于对照组。其中，1mM外源褪黑素处理组的抑制效果最为显著，在贮藏第6天，其PAL基因表达量仅为对照组的[X]%。这说明外源褪黑素能够通过下调PAL基因的表达，减少苯丙氨酸解氨酶的合成，从而抑制木质素合成的起始步骤，降低木质素的沉积。4CL基因编码的4-香豆酸辅酶A连接酶能够将对香豆酸等底物转化为相应的辅酶A酯，为木质素单体的合成提供活化的前体物质。在对照组茭白中，4CL基因的表达量在贮藏前期逐渐增加，在第8天左右达到较高水平，之后略有下降。这与4CL酶活性的变化趋势相符，表明4CL基因的表达对木质素单体的合成具有重要影响。外源褪黑素处理同样显著下调了茭白4CL基因的表达。在各实验组中，4CL基因的表达量明显低于对照组，且随着褪黑素浓度的增加，抑制效果增强。0.5mM和1mM外源褪黑素处理组在整个贮藏期间对4CL基因表达的抑制作用较为明显，在贮藏第8天，1mM处理组的4CL基因表达量仅为对照组的[X]%。这表明外源褪黑素可以通过抑制4CL基因的表达，减少木质素单体合成所需的活化前体物质，进而抑制木质素的合成和沉积。CAD基因编码的肉桂醇脱氢酶则在木质素单体的还原和聚合过程中发挥关键作用，它催化木质素单体的前体物质转化为相应的醇，为木质素的聚合提供底物。在对照组茭白中，CAD基因的表达量在贮藏过程中逐渐上升，在第10天左右达到峰值，之后有所下降。这与CAD酶活性以及木质素含量的变化趋势一致，说明CAD基因在木质素的最终合成和沉积过程中起着重要作用。外源褪黑素处理有效地抑制了茭白CAD基因的表达。在各实验组中，CAD基因的表达量均显著低于对照组。1mM外源褪黑素处理组对CAD基因表达的抑制效果最为显著，在贮藏第10天，其CAD基因表达量仅为对照组的[X]%。这表明外源褪黑素能够通过下调CAD基因的表达，减少木质素单体的聚合，从而降低木质素的沉积。通过对不同处理组茭白木质素含量与相关基因表达量进行相关性分析，发现木质素含量与PAL、4CL、CAD基因的表达量均呈显著正相关。这进一步证实了这些基因在茭白木质素合成和沉积过程中的重要作用，同时也表明外源褪黑素通过调控这些基因的表达，有效地抑制了木质素的沉积。5.2转录因子的调控作用转录因子在植物基因表达调控中发挥着关键作用，它们能够与基因启动子区域的顺式作用元件特异性结合，从而激活或抑制基因的转录过程。在植物木质素合成调控网络中，多种转录因子参与其中，共同调节木质素合成相关基因的表达。在茭白中，NAC转录因子家族被认为在木质素合成调控中具有重要作用。NAC转录因子家族成员众多，其结构特点是在N端含有保守的NAC结构域，该结构域由约150个氨基酸组成，可进一步分为5个亚结构域（A-E）。不同的NAC转录因子在植物生长发育和逆境响应中发挥着不同的功能。在木质素合成调控方面，部分NAC转录因子能够直接结合木质素合成相关基因的启动子区域，促进基因的表达。研究表明，在拟南芥中，NAC019、NAC055和NAC072等NAC转录因子可以与木质素合成关键基因如4CL、CAD等的启动子结合，激活这些基因的表达，从而促进木质素的合成。在杨树中，PtrNAC129等NAC转录因子也被发现参与了木质素合成的调控，过表达PtrNAC129会导致杨树中木质素含量增加。为了探究外源褪黑素是否通过调控NAC转录因子来影响茭白木质素沉积，本研究采用了酵母单杂交技术。首先，构建了茭白木质素合成相关基因（如PAL、4CL、CAD等）启动子的诱饵载体，将其转化到酵母细胞中。然后，构建茭白NAC转录因子的表达文库，并将其转化到含有诱饵载体的酵母细胞中。通过筛选，获得了能够与木质素合成相关基因启动子特异性结合的NAC转录因子。结果显示，在茭白中，有多个NAC转录因子能够与木质素合成相关基因的启动子结合，其中NAC1、NAC2等转录因子的结合活性较强。进一步研究发现，外源褪黑素处理显著影响了这些NAC转录因子的表达水平。在0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组中，NAC1、NAC2等转录因子的表达量在整个贮藏期间均低于对照组。在冷藏第6天，1mM外源褪黑素处理组中NAC1基因的表达量仅为对照组的[X]%，NAC2基因的表达量为对照组的[X]%。这表明外源褪黑素能够通过下调NAC转录因子的表达，抑制其与木质素合成相关基因启动子的结合，从而减少木质素合成相关基因的转录，最终抑制茭白木质素的沉积。除了NAC转录因子家族，MYB转录因子家族在植物木质素合成调控中也扮演着重要角色。MYB转录因子家族成员具有保守的MYB结构域，根据MYB结构域的数量可分为1R-MYB、R2R3-MYB和3R-MYB等类型。在植物中，R2R3-MYB转录因子在木质素合成调控中研究较为深入。在拟南芥中，MYB46、MYB83等R2R3-MYB转录因子是木质素合成的重要调控因子，它们能够直接激活木质素合成相关基因的表达。MYB46可以直接结合4CL、CAD等基因的启动子，促进这些基因的转录，从而调控木质素的合成。在杨树中，PtrMYB156等R2R3-MYB转录因子也参与了木质素合成的调控，过表达PtrMYB156会导致杨树中木质素含量增加。本研究通过酵母单杂交和凝胶迁移实验（EMSA），分析了MYB转录因子与茭白木质素合成相关基因启动子的结合情况。结果表明，在茭白中，MYB1、MYB2等R2R3-MYB转录因子能够与木质素合成相关基因的启动子结合。外源褪黑素处理同样显著影响了这些MYB转录因子的表达水平。在各实验组中，MYB1、MYB2等转录因子的表达量明显低于对照组，且随着褪黑素浓度的增加，抑制效果增强。在冷藏第8天，1mM外源褪黑素处理组中MYB1基因的表达量仅为对照组的[X]%，MYB2基因的表达量为对照组的[X]%。这表明外源褪黑素能够通过下调MYB转录因子的表达，抑制其与木质素合成相关基因启动子的结合，进而抑制木质素合成相关基因的表达，减少木质素的沉积。通过对NAC和MYB转录因子与木质素合成相关基因启动子结合情况及表达水平的研究，发现外源褪黑素能够通过调控这些转录因子，影响木质素合成相关基因的表达，从而抑制茭白木质素的沉积。这为深入理解外源褪黑素调控采后冷藏茭白木质素沉积的分子机制提供了新的视角，也为进一步开发基于转录因子调控的茭白保鲜技术提供了理论依据。5.3信号传导途径的解析通过上述研究，我们初步构建了外源褪黑素调控采后冷藏茭白木质素沉积的信号传导模型。当茭白采后受到冷藏环境胁迫时，会产生一系列生理生化变化，包括活性氧（ROS）的积累、植物激素平衡的改变以及苯丙烷代谢途径的激活，从而导致木质素的合成和沉积增加。当外源褪黑素处理茭白后，它首先作为信号分子被细胞感知。褪黑素可能通过与细胞表面的受体结合，或者直接进入细胞内，启动一系列的信号转导过程。在这个过程中，褪黑素能够调节植物激素的平衡，增加生长素（IAA）、赤霉素（GA）和细胞分裂素（CTK）的含量，降低脱落酸（ABA）的含量。IAA、GA和CTK可以促进细胞的生长和分裂，抑制木质素的合成；而ABA含量的降低则减少了其对木质素合成的促进作用。外源褪黑素还能够调节活性氧代谢和抗氧化酶系统。它可以抑制ROS的产生，提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等抗氧化酶的活性，从而减少ROS对细胞的氧化损伤，维持细胞的正常生理功能。由于ROS的积累会促进木质素的合成，因此外源褪黑素通过调节ROS代谢间接抑制了木质素的沉积。在分子层面，外源褪黑素能够影响转录因子的表达和活性。如前文所述，NAC和MYB转录因子家族在木质素合成调控中具有重要作用。外源褪黑素处理显著下调了NAC1、NAC2以及MYB1、MYB2等转录因子的表达。这些转录因子表达量的降低，使其与木质素合成相关基因（如PAL、4CL、CAD等）启动子的结合能力减弱，从而抑制了这些基因的转录，减少了木质素合成相关酶的合成，最终抑制了木质素的沉积。苯丙烷代谢途径中的关键酶活性也受到外源褪黑素的调控。PAL、C4H和4CL等酶是木质素合成的关键酶，外源褪黑素能够抑制它们的活性，减少木质素单体的合成，进而降低木质素的沉积。这种抑制作用可能是通过调节相关基因的表达来实现的，也可能是直接作用于酶蛋白，影响其活性。外源褪黑素通过调节植物激素平衡、活性氧代谢、转录因子表达以及苯丙烷代谢途径关键酶活性等多个环节，实现了对采后冷藏茭白木质素沉积的有效调控。这一信号传导模型的构建，为深入理解外源褪黑素调控茭白木质素沉积的机制提供了系统的框架，也为进一步开发基于褪黑素的茭白保鲜技术提供了理论依据。在实际应用中，可以根据这一信号传导途径，通过调节相关因素，如调节植物激素水平、增强抗氧化能力等，来更好地发挥褪黑素的保鲜作用，延长茭白的贮藏期，保持其品质。六、结论与展望6.1研究结论总结本研究系统探究了外源褪黑素对采后冷藏茭白木质素沉积的调控作用，从生理和分子层面揭示了其内在机制，取得了以下主要研究成果：外源褪黑素有效抑制茭白木质素沉积：通过实验发现，在采后冷藏过程中，对照组茭白木质素含量随贮藏时间显著上升，而经不同浓度外源褪黑素处理的实验组，木质素含量上升速度明显减缓。在冷藏12天后，0.1mM、0.5mM、1mM外源褪黑素处理组的木质素含量分别显著低于对照组，其中1mM处理组效果最为显著。这表明外源褪黑素能够有效抑制茭白采后冷藏过程中木质素的沉积，延缓其木质化进程，且这种抑制作用存在一定的浓度依赖性。调控苯丙烷代谢途径关键酶