《Food Chemistry》：Comprehensive transcriptome and metabolome analyses reveal dynamic changes in quality and anti-stress strategy of
Volvariella volvacea during storage
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双孢菇后熟期间转录组和代谢组动态分析揭示其品质调控机制及腐败标记物，为延长货架期提供理论依据。
作者：徐灿华、廖佳慧、雷蕾、于嘉彦、连玲丹、杜敏茹、王杰
华南农业大学食品科学学院生物工程系，中国广州510642
摘要
Volvariella volvacea是一种易腐烂的蘑菇，在收获后两天内就会失去市场价值。本研究通过转录组学和代谢组学分析，比较了储存0天、1天和2天的V. volvacea的情况。在三次对比中（T1 vs T0、T2 vs T1、T2 vs T0），分别鉴定出1846个、1361个和3599个差异表达基因（DEGs）以及763个、797个和1297个差异丰富的代谢物（DAMs）。这些DEGs和DAMs通过激活戊糖磷酸途径、戊糖和葡萄糖醛酸的转化、甘油酸和二羧酸的代谢以及泛酸和辅酶A的生物合成，动态调节了V. volvacea的采后品质。V. volvacea的抗逆策略在0-1天内从合成泛醌、维生素E和氨基酸转变为1-2天内激活维生素K合成途径和谷氨酸-谷胱甘肽循环。5-氧脯氨酸、ThiJ/PfpI蛋白和IAA乙酰转移酶被确定为潜在的腐败标志物。这些发现为提高V. volvacea的采后可持续性提供了见解。
引言
Volvariella volvacea营养丰富且味道鲜美，由于其生长周期短、能耗低，产量在全球蘑菇中排名第五（Gong等人，2023年；Hou等人，2018年；Jin等人，2025年）。然而，由于其高呼吸速率、代谢活性和较高的水分含量（约90%），V. volvacea蘑菇在采后极易腐烂，导致其保质期仅限于1-2天，因此其市场可持续性低于其他可食用蘑菇（Lian等人，2024年）。
许多研究致力于通过开发有效的采后保存策略来提高V. volvacea的食品安全性和流通性。由于V. volvacea具有冷冻自溶的特性，传统的冷藏方法并不适用于其保存（Donglu等人，2019年；Gong等人，2023年）。因此，人们开发了许多非冷藏的采后处理方法，包括改良气氛包装（Dhalsamant等人，2015年；Lian等人，2024年）、物理处理（辐射和超声波）（Hou等人，2018年；Li等人，2017年）、化学试剂处理（Chen等人，2024年）以及新型材料包装（Jin等人，2025年；Zhao等人，2022年）。尽管这些方法能够延长V. volvacea的采后储存期，但很少有研究基于其采后品质劣化的机制进行开发。这可能是由于目前对V. volvacea采后品质变化中遗传因素和代谢网络调控机制的理解不足。明确品质劣化的机制有助于制定有效的质量控制策略和开发针对性的保存技术（Vahdatzadeh等人，2019年；Wang等人，2025年）。因此，填补这一知识空白迫在眉睫。
Volvariella volvacea子实体在采后储存过程中的品质变化涉及分子和代谢网络的复杂调控，需要高通量分析基因表达和代谢物的变化。因此，本研究结合了转录组学和代谢组学分析，旨在（1）了解采后储存期间品质变化的调控机制，（2）鉴定反映V. volvacea蘑菇采后品质变化的潜在生物标志物。这些研究结果可能为开发长期采后储存方案提供有价值的信息，从而提高食品安全的可持续性。
样本制备
新鲜V. volvacea子实体来自中国广东省清远市的一个名为“金枣”的V. volvacea养殖场。收获后，选择大小均匀且无物理损伤的子实体并立即送往实验室。这些样本被随机分为三部分，并在25±1°C和85±5%相对湿度的培养箱中储存。每隔一天取出一部分样本（n=3），分别标记为T0（0天，新鲜V. volvacea）、T1...
转录组测序和差异表达基因鉴定
为了探讨V. volvacea子实体在储存期间的基因表达差异，我们对三个储存阶段的转录谱进行了测序。经过原始数据质量控制和过滤后，获得了总计63.61 Gb的清洁数据。所有样本的Q30碱基百分比均大于95.65%，GC分布范围为51.79%至52.29%（表S2）。高质量的测序数据为后续转录组分析奠定了基础。
讨论
V. volvacea蘑菇是一种极易腐烂的珍贵食材，在收获后两天内品质迅速下降并失去市场价值（Jin等人，2025年；Khan等人，2024年）。许多研究致力于通过开发新的保存方法来延长其保质期，并进一步阐明了这些方法的作用机制（Chen等人，2021年；Lian等人，2024年；Zan等人，2020年）。然而，很少有研究针对...
结论
综上所述，全面的转录组学和代谢组学分析揭示了V. volvacea采后品质变化和抗逆策略中遗传因素及代谢网络的动态调控机制。5-氧脯氨酸、ThiJ/PfpI蛋白和IAA乙酰转移酶被确定为V. volvacea的潜在腐败标志物。本研究的数据为开发V. volvacea蘑菇的长期采后储存方案提供了有价值的信息，有助于提高食品安全的可持续性。
作者贡献声明
徐灿华：撰写初稿、方法学设计、数据分析、概念构建。
廖佳慧：数据验证、方法学设计、数据分析。
雷蕾：数据验证、数据分析。
于嘉彦：方法学设计、数据分析。
连玲丹：数据验证、数据分析。
杜敏茹：方法学设计、数据分析。
王杰：撰写审查与编辑、数据验证、监督、方法学设计、资金申请、概念构建。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本项目得到了广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目（重点领域：农业微生物）（2024CXTD04）的支持。
