ポストハーベストリンゴ果実におけるリンゴ酸代謝およびγ-アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）経路に対するカルシウム処理の効果

Effects of calcium treatment on malate metabolism and γ-aminobutyric acid (GABA) pathway in postharvest apple fruit.

• Shoukun Han
• Hui Liu
• Ye Han
• Yiheng He
• Yuyu Nan
• Wei Qu
• Jingping Rao

抄録

保存期間中のリンゴ果実「Cripps Pink」のリンゴ酸代謝およびGABA経路に対するカルシウム処理の効果を調べた。1%および4%の塩化カルシウム溶液で処理したポストハーベストリンゴ果実を25±1℃で保存した。4%カルシウム処理は、滴定可能な酸度とリンゴ酸含量の低下を抑制し、コハク酸とシュウ酸の濃度を増加させた。また、カルシウム処理は、保存中の呼吸速度を低下させ、エチレン産生ピークを減少させた。さらに、4％カルシウム処理は、cyNADP-MEとPEPCの活性を阻害し、MdME1、MdME4、MdPEPCK2の発現を低下させる一方で、cyNADP-MEとPEPCKの活性を阻害し、MdME1、MdME4、MdPEPCK2の発現を低下させることで、cyNADD-MDHとPEPCの活性を有意に高め、MdMDH1、MdMDH2、MdPEPC1、MdPEPC2の発現を上昇させた。驚くべきことに、カルシウム処理は、いくつかの遊離アミノ酸（GABA、プロリン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸）の含有量を変化させ、そのうちの2つ（グルタミン酸とGABA）はGABA経路の一次代謝産物である。さらに、カルシウム塗布は、MdGAD1、MdGAD2、MdGABA-T1/2およびMdSSADHの転写産物レベルを増加させることにより、GABA経路の活性を増強した。

Calcium treatment effects on malate metabolism and the GABA pathway in 'Cripps Pink' apple fruit during storage were investigated. Postharvest apple fruit treated with 1% and 4% calcium chloride solutions were stored at 25 ± 1 °C. The 4% calcium treatment suppressed declines in titratable acidity and malate content and increased succinate and oxalate concentrations. Calcium treatment also reduced the respiration rate and decreased ethylene production peak during storage. Moreover, 4% calcium treatment significantly enhanced cyNAD-MDH and PEPC activities and upregulated MdMDH1, MdMDH2, MdPEPC1 and MdPEPC2 expression while inhibiting cyNADP-ME and PEPCK activities and downregulating MdME1, MdME4 and MdPEPCK2 expression. Surprisingly, calcium treatment changed the content of some free amino acids (GABA, proline, alanine, aspartic acid and glutamate), two of which (glutamate and GABA) are primary metabolites of the GABA pathway. Furthermore, calcium application enhanced GABA pathway activity by increasing MdGAD1, MdGAD2, MdGABA-T1/2 and MdSSADH transcript levels.

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