番茄果实发育过程中糖的变化与相关酶活性的关系

 在日光温室内以普通栽培番茄(Lycopersicon esculentum Mill. ) ‘辽园多丽’为试材, 在番茄开花后不同天数, 分别取果柄维管束、萼片、果肉、果胶质和胎座、心室隔壁和果实维管束, 分别测定各部位糖的组成和含量以及糖代谢相关酶的活性。结果表明, 在番茄果实发育过程中, 果肉中葡萄糖和果糖的含量与蔗糖合成酶( SS) 活性呈显著和极显著负相关, 相关系数分别为-0.9497^*和-0.9598^**, 两者与转化酶的活性在果实整个发育期达到显著正相关; 而蔗糖的含量与酸性转化酶及中性转化酶活性均达到极显著负相关, 相关系数分别为-0.9706^**和-0.9669^**, 与SS活性呈显著正相关, 相关系数为0.8886^*。在果实整个发育期, 3种糖的含量均与蔗糖磷酸合成酶( SPS) 无显著相关, 说明番茄果实中各种糖的积累与代谢主要受SS和转化酶活性的调控, 与SPS活性关系不大。果实中淀粉的积累只与SS呈显著正相关, 与其它3种酶活性关系不大。所以转化酶与蔗糖合成酶( SS) 的共同作用是影响普通栽培型番茄果实中糖积累的重要因子。     

蔗糖代谢相关酶在卡因菠萝果实糖积累中的作用

以菠萝品种卡因为材料,测定了不同发育时期果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶-酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,卡因果实的发育呈单"S型"曲线,在幼果期到果实迅速生长期,果糖和葡萄糖积累较多,蔗糖积累缓慢,此期蔗糖积累较少与高活性蔗糖转化酶有关;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而己糖略有上升,果实蔗糖的显著增加主要与SS和SPS活性有关.酸性转化酶和中性转化酶前期活性很强,后期降低;蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶的活性变化趋势相似,前期弱后期强.经过相关性分析:果实中蔗糖含量与SS和SPS活性存在极显著的正相关性(相关系数分别为r=0.97273**和r=-0.91004**),而与NI活性呈极显著负相关(r=-0.76419**),与AI的活性呈显著负相关(r=-0.60594*).     

菠萝蜜果实中糖分积累特征及相关代谢酶活性分析

【目的】探究菠萝蜜果实中的糖分组成及含量积累特征。【方法】以菠萝蜜品种‘马来西亚1号’为材料,利用高效液相色谱法分析不同发育时期果肉中蔗糖、果糖和葡萄糖含量,应用分光光度计法检测淀粉含量及相关代谢酶活性。【结果】菠萝蜜成熟果实中蔗糖含量最高,超过总糖含量的70%,主要在果实采后成熟期积累。果糖和葡萄糖含量接近,各占总糖的15%左右。淀粉是菠萝蜜果实中重要的非结构性碳水化合物,在果实成熟采摘前积累、后熟期间降解。蔗糖酸性转化酶(AI)为主要的蔗糖水解酶,与蔗糖含量呈显著负相关(相关系数为-0.602*)。蔗糖合成酶(SUSY)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)在后熟阶段活性最高,与蔗糖含量呈显著正相关(相关系数分别为0.915**、0.997**),参与蔗糖的合成。腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)在果实发育中期活性最高,与淀粉含量呈显著正相关(相关系数为0.900*)。α-淀粉酶在后熟阶段活力最高。【结论】蔗糖是‘马来西亚1号’菠萝蜜果肉的主要糖分,蔗糖的积累与AI活性呈显著负相关,与SUSY、SPS活性呈显著正相关,主要在后熟期积累。淀粉是菠萝蜜果实发育的主要非结构性碳水化合物。淀粉的积累与AGPase活性呈显著正相关,在果实成熟前合成、后熟期间降解。     

桃果实和叶片中糖分的季节变化及其与碳代谢酶活性的关系研究

以晚熟的艳丰一号桃为试材,研究了果实和叶片中可溶性糖、淀粉及相关酶活性的变化。结果表明,在果实生长发育早期,果实和叶片中的可溶性糖主要是还原糖,中后期,还原糖维持在相对较低的水平上,非还原糖大量积累;在整个果实生长发育期间,果实中蔗糖、葡萄糖、果糖含量显著地高于叶片,而叶片中山梨醇和淀粉含量则显著地高于果实;叶片中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和果实中山梨醇含量较稳定,在整个生长季节中差异较小;在整个生长发育期间蔗糖在果实中持续积累,尤其是在成熟前急剧增加,果实内葡萄糖和果糖含量在生长发育前期总体呈下降趋势,中后期维持在一个相对较低的水平上;叶片中山梨醇含量在生长前期下降,之后维持在相对稳定状态。在整个果实生长发育期间果实中果糖含量与NI、SS和SDH活性及葡萄糖含量与SS和SDH活性呈显著正相关;叶片中葡萄糖含量与SDH活性呈显著正相关且果糖含量与SS和ADPGPPase活性呈显著负相关,此外叶片中蔗糖含量与SPS活性呈显著正相关,但果实中蔗糖含量与SPS不存在任何相关性。因此认为各主要糖的合成与转化在叶片和果实中可能存在着不同的酶调控机制。     

设施栽培中‘春捷’桃糖积累与相关酶活性的变化

 以设施栽培中‘春捷’桃为试材, 研究了其果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶- 酸性转化酶(A I) 、中性转化酶(N I) 、蔗糖合成酶( SS) 及蔗糖磷酸合成酶( SPS) 活性的关系。结果表明:果实发育早期, 果实中的可溶性糖主要是还原糖; 中后期, 还原糖维持在相对较低的水平, 非还原糖大量积累。在整个发育过程中, 蔗糖持续积累, 尤其在成熟期急剧增加, 而果糖和葡萄糖含量在果实发育前期呈下降趋势, 中后期维持在一个相对较低的水平。A I、N I在果实发育前期活性最强, 之后迅速下降, 中后期维持在较低水平; SS在果实发育前期分解方向活性很强, 后期以合成方向为主, 并在果实成熟期保持较高水平; 在果实发育过程中SPS活性呈上升趋势, 但上升幅度较小。葡萄糖含量与A I、N I、SS-h活性显著正相关; 果糖含量与A I、SS-h显著正相关; 蔗糖含量与SS-s活性显著正相关, 与SPS不相关。     

纽荷尔脐橙果肉糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的变化

在纽荷尔脐橙果实不同发育时期测定了果肉中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶的活性。结果表明:在果实膨大期,可溶性糖积累以蔗糖积累为主,3种可溶性糖含量积累同步上升,果实膨大期结束时是可溶性糖积累的关键时期;在成熟期,3种可溶性糖含量维持膨大期时的最高含量。9月前,果肉蔗糖转化酶(Ivr)活性明显下降,9月后,活性差异不显著;蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在8月最高,然后下降,成熟期又明显上升;蔗糖合成酶(SS)在果实膨大初期和成熟期分解活性高于合成活性,在果实膨大中、后期反之;蔗糖代谢酶类总活性和净活性变化与果实生长发育进程和果肉蔗糖含量的变化特点一致。     

亚洲百合糖代谢相关基因的表达与代谢分析

以亚洲百合‘蜂鸣’为试材,采用转录组测序、荧光定量PCR技术以及测量种球的表型和生理指标的方法,研究了亚洲百合种球膨大过程中的生理变化及种球膨大前后共11个与种球膨大相关基因的表达量,以期了解亚洲百合糖代谢相关基因及糖代谢途径。结果表明：亚洲百合种球膨大过程中过氧化氢酶(CAT)活性和过氧化物酶(POD)活性显著提高,尤其在根系发育中起重要作用的POD,活性也明显高于CAT;参与蔗糖代谢的可溶性酸性转化酶(SAI)、己糖激酶(HK)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS),负责淀粉合成的结合态淀粉合成酶(GBSS)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性均有显著增长且变化幅度相似。同时发掘到了与百合种球膨大相关酶8个,分别为CAT、POD、GBSS、SSS、SAI、HK、SPS、SS;相关基因11个,分别为LaSPS、LaSS、LaGBSS、LaGBE1、LaUGP、LaAGPase、LaGSK-3β、LaCAT、LaPOD、LaSAI、LaHK基因;相关代谢物4个,α-D-甘露糖1-磷酸、2-异丙基苹果酸、熊果苷和L-丝氨酸。     

根域限制对‘巨玫瑰’葡萄果实可溶性糖含量及相关代谢酶活性的影响

 以‘巨玫瑰’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca L.）为试材,从始熟期开始研究了根域限制栽培对果实可溶性糖积累及相关代谢酶活性的影响。结果表明：‘巨玫瑰’葡萄果实中主要以葡萄糖和果糖积累为主。从始熟期开始果实中的葡萄糖和果糖含量持续增加,与此同时,酸性转化酶（AI）的活性也随果实发育进程而逐步增强。AI活性与果实中含量最多的葡萄糖和果糖含量显著相关。中性转化酶（NI）和蔗糖合成酶（SS）的分解方向的活性只是在始熟期3周后开始增加,且活性低于AI。蔗糖合成酶（SS）的合成方向和蔗糖磷酸合成酶（SPS）的活性在始熟期开始后稍有增加,此后保持平稳,且活性远远低于蔗糖分解相关酶AI、NI和SS的分解方向活性。根域限制栽培可以显著提高‘巨玫瑰’果实中可溶性糖的含量、糖积累期间的AI活性和成熟时的NI活性,但对其他酶活性影响不显著。由此推断AI是葡萄果实糖积累的最重要的调节因子,也是根域限制提高果实糖含量的关键代谢酶。     

酿酒葡萄‘赤霞珠’埋土越冬期的蔗糖代谢研究

为了探讨酿酒葡萄在埋土越冬期的蔗糖代谢机制,以西北地区主栽品种‘赤霞珠’为试材,检测了冬季下架埋土后根系和枝条可溶性糖含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果表明:在12月和1月的冰冻温度下‘赤霞珠’根系、枝条中的可溶性糖均显著积累,且还原糖总量高于蔗糖总量,此阶段还原糖在‘赤霞珠’抗冻反应中起主要的渗透调节作用;在低温非冰冻温度的3月,根系和枝条的蔗糖总量高于还原糖总量,此阶段蔗糖是‘赤霞珠’抗寒响应的主要可溶性糖。相关性分析表明,蔗糖、果糖含量与SPS、SS活性呈极显著正相关,葡萄糖含量与SS、AI活性呈极显著正相关。与根系比较,枝条中蔗糖代谢相关的生理指标与越冬低温的关系更为密切,除NI活性外的其他生理指标均与温度呈显著负相关,其中可溶性糖含量和SPS、AI活性与温度呈极显著负相关。     

毛花猕猴桃‘华特’果实采后糖代谢研究

【目的】探究毛花猕猴桃果实采后在常温和低温贮藏下果肉与果心的糖代谢特性。【方法】以毛花猕猴桃新品种‘华特’为材料,将采后果实分别在常温(20℃)和低温(1℃)贮藏28 d和56 d,检测果肉和果心的淀粉、蔗糖、果糖和葡萄糖含量、淀粉酶和蔗糖代谢相关酶活性的变化。【结果】‘华特’果肉和果心均以积累己糖为主,两者总糖含量相近,但不同糖的分配存在差异,特别是果心的蔗糖含量极显著高于果肉的含量。果肉和果心的淀粉和糖含量的变化趋势基本一致,即淀粉伴随着淀粉酶活性的升高迅速降解,果糖和葡萄糖快速积累,而蔗糖含量逐渐下降。果肉和果心糖含量的差异变化是蔗糖代谢各种酶协同作用的结果。果肉和果心的蔗糖分解酶活性,即酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性高于蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,使蔗糖含量逐渐下降。【结论】‘华特’果实采后果肉与果心的蔗糖、果糖和葡萄糖含量变化表现差异,果肉具有较高AI和NI活性,及较低SPS活性是导致其蔗糖含量显著低于果心的重要原因。低温贮藏有效降低了果实淀粉酶、AI、NI、SPS和SS活性的变化幅度,从而缓解了果肉和果心蔗糖和淀粉的降解,也延缓了果糖和葡萄糖的积累。     

甜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系

以伊丽莎白和乌引1号2个厚皮甜瓜品种为试材,测定了不同发育时期果实中的糖、淀粉含量以及蔗糖代谢相关酶—酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性变化等,并对甜瓜果实糖积累的生理机制进行了系统分析。结果表明:(1)2个品种果实中糖积累动态十分相似,即成熟期之前,糖积累缓慢,特别是蔗糖几乎很少积累;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而单糖略有下降。(2)AI、NI的活性变化对2种甜瓜果实中糖的积累和构成具有重要影响,SS对2种甜瓜果实中糖积累的作用较小,SPS活性升高与成熟期伊丽莎白果实中蔗糖的积累相一致。(3)果实中糖的积累与淀粉含量变化无明显关系。     

扁桃果实发育期果肉组织糖含量及相关酶活性的变化

【目的】为提高扁桃质量而了解扁桃果实发育过程中糖代谢状况十分必要。【方法】以‘晋扁1号’扁桃(Amygdalus communis L.)为试材,测定了其果实发育过程中果肉组织糖含量及相关酶活性的动态变化。【结果】结果表明,扁桃果实中总糖、蔗糖、山梨醇、葡萄糖含量表现为前期高,后期低;果糖含量变化不大,果实成熟时迅速增加;淀粉含量前期快速升高,后期呈波动状态,维持较高水平。酸性转化酶(AI)和淀粉酶均在幼果期达到最大值,后期降低;蔗糖合成酶(SS合成方向)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在整个果实发育期表现为前期弱,后期强;山梨醇氧化酶(SOX)和山梨醇脱氢酶(SDH)活性前期很强,后期降低。相关性分析结果表明,AI、淀粉酶、SOX、SDH活性与总糖含量有显著的负相关,AI、SOX、SDH活性与淀粉含量呈极显著的负相关。【结论】由此可知花后15~45 d是‘晋扁1号’扁桃田间管理的关键时期。     

苹果果实质地软化过程中碳水化合物代谢及其关键酶基因表达的变化

以耐贮的富士苹果和不耐贮的金冠苹果果实为试材,研究果实发育和采后软化过程中糖和淀粉含量及其代谢相关酶活性变化,并分析其关键酶基因表达的变化。结果表明,淀粉含量和淀粉酶(AM)活性与果实硬度变化显著相关,且在富士和金冠果实间差异显著。随果实软化,金冠果实AM活性显著升高,而富士果实维持在较低水平,与金冠果实淀粉含量下降而富士淀粉含量低且稳定的变化规律相吻合;MdAM基因在金冠贮藏期的表达量迅速增加,显著高于富士。苹果果实蔗糖、果糖和葡萄糖含量均与成熟期果实硬度变化显著相关,贮藏期金冠果实蔗糖含量与硬度变化显著负相关,且SPS活性与硬度下降显著负相关,MdSPS基因大量表达,与此期SPS活性升高及蔗糖积累相一致。由此认为,淀粉降解参与了苹果果实软化,并与果实耐贮性关系密切,而且SPS在苹果果实蔗糖代谢和果实软化中起着重要作用,也与果实贮藏品质存在一定的相关性。     

脐橙在不同生境下果实蔗糖代谢相关酶的研究

 研究了四川3 个生态型区5 个代表性果园中的脐橙果实蔗糖合成酶(SS) 和蔗糖磷酸合成酶(SPS) 的活性变化及其与果实糖积累的关系。结果表明: SPS 是影响果实膨大期糖积累的重要酶, 而成熟期的关键酶则是SS 合成方向; 在不同生境下, 果实内SPS 和SS 分解方向活性差异不明显, 而SS 合成方向活性的差异则达到极显著水平, 说明虽然SS 分解方向和合成方向都通过调节果实库强而影响糖的运输和积累, 但SS 合成方向才是引起不同生境下脐橙果实含糖量差异的关键酶。     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

草莓果实蔗糖和己糖的代谢特性及其与糖积累的关系(英文)

以设施栽培的枥乙女草莓为试材,研究蔗糖代谢和己糖代谢关键酶在草莓果实糖积累进程中的作用。采集花后1～8周的果实,分别测定果实中葡萄糖、果糖、蔗糖的含量和蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、可溶性酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、己糖激酶(HXK)及果糖激酶(FRK)等蔗糖和己糖代谢酶的活性。结果表明,草莓果实的总糖含量随果实发育持续积累,但蔗糖的快速积累对果实后期糖的积累贡献最大。在果实发育前期,草莓AI活性随果实发育而下降,但在果实发育后期,AI活力随果实成熟而急剧上升,这使果实最终以积累己糖为主。果实蔗糖快速积累期,合成蔗糖的酶SPS和SS(合成方向)的活性下降到较低水平,表明这2种酶对草莓后期果实蔗糖的快速积累贡献较少。果实发育后期较低的HXK和FRK活力有利于果实糖的快速积累。