橄榄果实发育成熟过程中糖积累与相关酶活性的关系

以可溶性总糖含量差异明显的2个橄榄品种为试验材料,测定果实发育成熟过程中蔗糖、葡萄糖、果糖、可溶性总糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的动态变化,并对果实糖积累与酶活性进行相关性分析,以明确不同橄榄品种果实糖积累差异的生理基础,为进一步在代谢与分子水平探讨橄榄果实糖积累机制提供依据。结果表明:(1)蔗糖快速积累期是橄榄品种间果实蔗糖积累差异的关键时期,并影响成熟时果实可溶性总糖含量的高低,其中‘马坑22’蔗糖快速积累期较长,增长幅度较大,成熟时可溶性糖含量高;成熟时‘马坑22’、‘檀头23’果实内己糖与蔗糖比分别为0.668、0.904。(2)在蔗糖快速积累期内,‘马坑22’酸性转化酶(AI)活性低于‘檀头23’,为其蔗糖积累创造条件,而中性转化酶活性高于后者则有利于其增加果实库强;两品种蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性变化差异不大,说明SPS不是蔗糖积累的关键酶;‘马坑22’蔗糖合成酶(SuSy)合成方向活性在花后144~186d增幅显著高于‘檀头23’,说明SuSy为果实蔗糖积累的关键酶。(3)‘马坑22’蔗糖快速积累主要依靠SuSy合成方向活性变化促进蔗糖合成,‘檀头23’蔗糖快速积累主要依靠SuSy分解方向活性变化促进蔗糖直接进入果实。     

不同果色枸杞果实糖积累特征及其与蔗糖代谢酶活性的关系

以‘宁杞1号’（红色）、‘宁夏黄果’（黄色）和‘黑果’（黑色）3份不同果色枸杞为试材,测定枸杞果实发育过程中糖含量与蔗糖代谢酶活性的变化,并分析糖含量与蔗糖代谢酶活性的相关性,以探讨不同果色枸杞糖积累差异的生理基础,为进一步阐明枸杞品质形成及调控机理提供理论依据。结果显示：（1）气相色谱（GC）法检测结果为 ‘宁杞1号’果实含8种糖,‘宁夏黄果’含7种糖,‘黑果’仅检测到4种糖;且成熟期枸杞果实均以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。（2）在枸杞果实发育过程中,各材料果实的果糖和葡萄糖含量呈现逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而各材料蔗糖和赤藓糖含量却呈现出不同的变化趋势,不同发育时期材料间差异各异。（3）不同果色枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,材料间差别小,但在果实发育的后期活性高,材料间差异较大;从枸杞果实发育色变期到成熟期,供试材料AI和蔗糖合成酶（SS）活性高于中性转化酶（NI）和磷酸蔗糖合成酶（SPS）;在整个果实发育过程中‘黑果’保持着较低果糖含量和蔗糖代谢酶活性。（4）3种果色枸杞果糖含量均与AI活性达到显著相关关系,红色与黑色枸杞己糖（果糖和葡萄糖）含量与NI达到显著相关关系。研究表明,不同果色枸杞果实中的糖种类与含量、蔗糖代谢酶活性差异较大,AI活性升高有利于枸杞果糖的积累,转化酶在枸杞果实己糖积累过程中发挥着重要的作用。     

桃新品系“保佳俊”果实发育后期主要营养成分的动态变化

‘保佳俊’为河北农业大学选育的新品系,其果实综合性状优良,耐贮运性强。为更全面的了解该品系在果实成熟后期的营养成分的动态变化,本试验以‘保佳俊’和‘大久保’为试材,对桃果实发育后期的生理生化指标进行测定,结果表明:在果实发育后期,‘保佳俊’和‘大久保’的单果重及横、纵、侧径变化趋势一致,均随着果实的成熟,呈上升的趋势;糖分含量呈上升的趋势,可滴定酸含量呈下降趋势。‘保佳俊’的果实硬度、糖分含量及可溶性蛋白含量均高于‘大久保’,可滴定酸含量低于‘大久保’,其风味、品质及耐贮运性都优于‘大久保’。     

猕猴桃果实采后成熟过程中糖代谢及其调节

20℃下采后猕猴桃果实中淀粉酶活性快速上升于果实软化启动阶段,随着果实进入快速软化阶段,淀粉迅速水解,葡萄糖和果糖快速积累,SPS活性增加,酸性转化酶活性下降,蔗糖积累;至果实软化后期,SPS活性降低,蔗糖含量下降.AsA和低温可抑制淀粉酶活性、己糖积累、SPS活性上升和酸性转化酶活性下降,延缓蔗糖积累,相反,乙烯则可促进淀粉酶活性,加速淀粉降解和己糖积累进而直接或间接增加SPS活性,促使蔗糖积累.采后猕猴桃果实的SPS活性变化中有己糖激活效应和蔗糖反馈抑制效应.AsA、低温和乙烯等对糖代谢的调节主要是通过对SPS活性的影响而实现的.     

套袋对梨果实发育过程中糖组分及其相关酶活性的影响

以翠冠和黄金梨为试材,测定套袋和未套袋(对照)梨果实发育时期果实中蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇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,并对果实中糖组分积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明:(1)两梨品种套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇和糖代谢相关酶活性变化趋势与对照基本一致,套袋果实糖含量均低于对照但差异不显著,而各相关酶活性在两类果实间差异表现各异.(2)在梨果实发育早期,果实中以分解酶类为主,糖分积累低;发育后期以合成酶类为主,糖分积累多.(3)两品种套袋和对照果实AI活性与葡萄糖含量均呈显著或极显著正相关,SS合成方向活性与蔗糖含量均为极显著正相关,且翠冠对照果SPS活性与蔗糖含量呈极显著正相关.可见,套袋通过提高果实发育早期转化酶(Inv)活性,降低果实后期蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)的活性来影响糖分积累,从而影响梨果品质.     

不同梨品种果实有机酸含量变化与相关酶活性的研究

以梨品种‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’为试材,对不同品种果实有机酸积累及相关酶活性随发育的动态变化特征进行分析比较,探讨果实有机酸含量与相关酶活性的关系。结果表明:(1)梨果实发育过程中有机酸含量呈逐渐下降趋势,果实成熟时的总有机酸含量以‘茌梨’最高,‘鸭梨’次之,‘八里香’最低,且3品种间总酸含量差异显著。(2)果实发育后期,‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’的柠檬酸含量几乎相同,而苹果酸的含量差异显著,说明苹果酸是引起品种间总酸含量差异的主要因素。(3)在苹果酸代谢中,不同品种间NADP-ME酶活性在果实发育后期差异显著,而NAD-MDH和PEPC酶活性无显著差异,表明NADP-ME酶是引起‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’成熟果实苹果酸含量差异的主要原因。(4)不同品种的柠檬酸代谢酶CS、Cyt-ACO、Mit-ACO和NAD-IDH的活性变化趋势一致,且成熟时无显著差异,表明它们不是引起梨果实酸含量差异的主要原因。(5)梨果实发育过程中有机酸含量与相关代谢酶活性的相关性分析表明,苹果酸和柠檬酸代谢酶共同影响梨果实的酸含量水平。     

宁夏枸杞果实糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的关系

通过对枸杞果实发育过程中果实生长模式、蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量及糖代谢相关酶活性的测定,研究了宁夏枸杞果实生长发育过程中糖的代谢积累与相关酶活性的关系.结果表明:(1)宁夏枸杞果实发育呈双S"曲线,果实主要以积累己糖为主.(2)蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在果实发育初期处于下降的趋势,在花后19d开始上升,果实转色后又逐渐下降;蔗糖合成酶(SS)活性总体表现为SS分解方向的活性大于SS合成方向的活性,说明枸杞果实发育过程中,SS的活性主要以分解方向的为主;酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性随果实发育呈上升趋势,但在果实成熟后期有所下降,且AI和NI活性高于合成酶类的活性,较高的转化酶类活性促进了果实内部己糖的积累.(3)在枸杞果实生长发育中,葡萄糖和果糖含量与AI和NI均呈极显著正相关,而与其它酶不具有相关性.说明AI和NI在宁夏枸杞果实的糖代谢中起着主要的调控作用.     

转化酶和己糖激酶调控草莓聚合果内糖积累

以设施栽培的草莓品种‘枥乙女’为试材,用高效液相色谱法分析了果实发育进程中草莓聚合果内不同部位糖含量及相关酶活性的变化。果实成熟过程中草莓聚合果果顶部分含糖量高,中间部位次之,果柄端最低。转化酶活性呈现与糖含量相似的梯度变化。己糖激酶和果糖激酶则表现出与糖梯度相反的变化。上述结果表明,聚合果顶端转化酶活性高,有利于形成蔗糖梯度,从而促进光合产物向果顶端转移;聚合果近果柄端的己糖代谢酶活性高,促进果柄端的己糖消耗,导致果柄端相对低的糖含量。     

‘赛蜜酥1号’枣及其芽变品系果实的性状差异北大核心CSCD

该试验以‘赛蜜酥1号’枣及其芽变品系‘赛蜜酥2号’果实为试验材料,运用流式细胞术对它们的倍性进行鉴定,采用石蜡切片法进行果实细胞组学的观察,并对两者果实生长发育过程中的内外观品质及决定果实口感的蔗糖代谢相关酶活性进行比较分析,为深入研究芽变对枣果实口感、品质造成的影响提供理论支持。结果表明:(1)‘赛蜜酥2号’芽变品系的细胞倍性未发生改变,仍为二倍体。(2)两个枣品种(系)果实在外部形态上有明显区别,‘赛蜜酥1号’为卵圆型,‘赛蜜酥2号’为扁圆型,且后者的果形指数成熟时大于1,单果质量高于前者,核小、可食率更高,皮薄果实更加酥脆;‘赛蜜酥1号’果皮的蜡质层厚度一直大于其芽变枣,两者角质层厚度和表皮层厚度的变化趋势基本一致,但厚度之间具有显著差异。(3)影响果实细胞生长、分裂,果实脱落的各类激素水平在品种间均存在显著差异,‘赛蜜酥2号’IAA和GA_(3)含量显著高于‘赛蜜酥1号’,使之果形更大。(4)两个枣品种(系)果实可溶性糖、可滴定酸、维生素C、植物淀粉、可溶性蛋白含量等随发育时期的变化趋势一致,但含量水平之间存在差异,‘赛蜜酥2号’果实的糖含量、维生素C含量更高,可滴定酸含量更低,口感更甘甜。(5)两品种枣果实的蔗糖代谢相关酶活性在果实迅速生长的膨大期都存在着显著差异,也导致‘赛蜜酥2号’果实甜度明显高于‘赛蜜酥1号’。研究发现,两个枣品种均为二倍体,它们在果实外部形态上存在明显区别,易于分辨;芽变品系‘赛蜜酥2号’果实更大,核小、可食率更高,皮薄更加酥脆,口感更甘甜。     

套袋梨贮藏过程中糖代谢及相关酶活性变化特征

以‘翠冠’梨为材料,研究了套双层遮光纸袋梨果实贮藏过程中蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇及糖代谢中酶活性的变化规律。结果表明,贮藏套袋梨果实中果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖含量都低于未套袋对照;套袋梨果实中山梨醇脱氢酶活性在贮藏的前5d都低于对照,贮藏10d后活性均高于对照,且与山梨醇含量呈现极显著正相关;贮藏套袋梨果实中蔗糖磷酸合酶(SPS)及蔗糖合酶(SS)分解和合成方向活性都是前期低于对照,贮藏后期都高于对照,且蔗糖含量与蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶(分解方向)活性都呈显著正相关;贮藏的套袋梨果实和对照中的山梨醇含量与果糖含量均呈极显著负相关,蔗糖含量与葡萄糖含量呈极显著负相关,即在贮藏过程中山梨醇可能转化为果糖,而蔗糖则转化成葡萄糖。     

网纹甜瓜发育果实糖分积累与蔗糖代谢参与酶的关系

随着网纹甜瓜果实的发育,果实中葡萄糖和果糖的含量增加,蔗糖的快速积累发生在果实发育的中后期,高蔗糖积累型果实中蔗糖积累速率明显快于低蔗糖积累型.蔗糖磷酸合成酶活性在果实发育的前期短暂下降, 而后稳步上升,在果实发育的中后期高蔗糖积累型果实中该酶的活性显著高于低蔗糖积累型果实;随着果实发育,蔗糖合成酶的分解活性降低而合成活性升高.酸性和中性转化酶在未成熟果实中活性较高,而在成熟果实中很低; 高蔗糖积累型果实中酸性转化酶活性显著低于同期低蔗糖积累型果实.合成蔗糖的酶活性小于分解蔗糖的酶活性时蔗糖几乎没有积累.根据这些结果推测,转化酶活性的下降、蔗糖磷酸合成酶活性的增加以及蔗糖合成酶分解活性的下降和合成活性的增加,是引起果实蔗糖积累的主要内在因子.     

Sucrose phosphate synthase and other sucrose metabolizing enzymes in fruits of various species

Recent reports have suggested that sucrose phosphate synthase (EC 2.4.1.14), a key enzyme in sucrose biosynthesis in photosynthetic “source” tissues, may also be important in some sucrose accumulating “sink” tissues. These experiments were conducted to determine if sucrose phosphate synthase is involved in sucrose accumulation in fruits of several species. Peach (Prunus persica NCT 516) and strawberry (Fragaria x ananassa cv. Chandler) fruits were harvested directly from the plant at various stages of fruit development. Kiwi (Actinidia chinensis), papaya (Carica papaya), pineapple (Ananas comosus) and mango (Mangifera indica) were sampled in postharvest storage over a period of several days. Carbohydrate concentrations and activities of sucrose phosphate synthase, sucrose synthase (EC 2.4.1.13), and acid and neutral invertases (EC 3.2.1.26) were measured. All fruits contained significant activities of sucrose phosphate synthase. Moreover, in fruits from all species except pineapple and papaya, there was an increase in sucrose phosphate synthase activity associated with the accumulation of sucrose in situ. The increase in sucrose concentration in peaches was also associated with an increase in sucrose synthase activity and, in strawberries, with increased activity of both sucrose synthase and neutral invertase. The hexose pools in all fruits were comprised of equimolar concentrations of fructose and glucose, except in the mango. In mango, the fructose to glucose ratio increased from 2 to 41 during ripening as sucrose concentration more than doubled. The results of this study indicate that activities of the sucrose metabolizing enzymes, including sucrose phosphate synthase, within the fruit itself, are important in determining the soluble sugar content of fruits of many species. This appears to be true for fruits which sweeten from a starch reserve and in fruits from sorbitol translocating species, raffinose saccharide translocating species, and sucrose translocating species.     

嫁接的西瓜果实发育过程中叶和果实蔗糖代谢的一些特性

嫁接瓜果实发育过程中,叶内蔗糖含量和干物质积累显著高于自根瓜,自根瓜和嫁接瓜的叶中蔗糖含量与酸性转化酶（AI）、蔗糖磷酸合酶（SPS）活性均呈显著正相关;嫁接瓜果实中蔗糖含量显著低于自根瓜,SPS活性和果实中糖分的跨液泡膜运输能力亦较自根瓜低;自根瓜和嫁接瓜叶的干物质积累与叶中AI和SPS活性、果实AI活性呈显著负相关,与液泡膜H^＋-ATPase活性呈显著正相关。     

纯氧对采后杨梅果实腐烂的抑制与抗病相关酶的诱导

为研究高氧对抑制果实腐烂的作用及其与抗病相关酶活性诱导的关系,将杨梅果实采后在5℃用纯氧或空气(对照)处理12 d.结果表明,纯氧处理可显著抑制果实腐烂发生,贮藏12 d后对照果实的腐烂指数达到54%,而处理果实仅为17%.纯氧处理在贮藏前期可诱导杨梅果实几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的升高,并在第6天时达到高峰.另外,纯氧处理增加了苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶的活性及总酚含量,并在整个贮藏期间一直高于对照水平.这些结果表明,高氧抑制杨梅果实腐烂的作用与诱导与抗病相关的酶的活性升高密切相关,抗病性诱导是高氧抑制杨梅果实腐烂的重要原因.     

‘台农1号’芒果果实发育过程中的糖分积累与相关酶活性研究

以‘台农1号’芒果为材料,测定了果实生长发育过程中淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及淀粉酶、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,并对果实中糖组分与酶活性的关系进行了分析.结果显示,(1)台农1号芒果果实属于单S型生长曲线,发育前期主要积累淀粉、葡萄糖和果糖,果实成熟软化时,淀粉酶活性降至最低,淀粉水解,蔗糖快速积累.(2)酸性转化酶活性在果实整个发育过程中维持最高,完熟时略有降低;蔗糖磷酸合成酶在果实发育前期略有降低,完熟时升至最高;蔗糖合成酶和中性转化酶活性在整个发育期一直很低且较稳定.(3)淀粉含量与淀粉酶活性呈显著正相关,与SPS活性呈极显著负相关,蔗糖、葡萄糖含量均与SPS、SS呈显著、极显著的正相关;果糖含量与SS呈极显著的正相关.研究表明,芒果成熟时淀粉分解、酸性转化酶活性的降低,且蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性的增加是引起果实蔗糖积累的主要因子.     

糖代谢相关酶在灵武长枣叶片和果柄糖积累中的作用

以不同发育时期灵武长枣为试材,测定果实生长发育过程中叶片、果柄可溶性糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的变化,探讨果实生长发育过程中叶片、果柄糖的积累与蔗糖代谢相关酶活性的关系。结果表明:(1)灵武长枣叶片、果柄均主要以积累蔗糖为主,叶片、果柄中葡萄糖和果糖含量的变化平缓且随果实发育略有上升,蔗糖含量则呈先下降后迅速上升的趋势,且蔗糖含量始终高于葡萄糖和果糖的含量。(2)在果实的整个发育期,叶片和果柄的酸性转化酶(AI)活性均远高于中性转化酶(NI),AI在前期升高后变化较平稳,而蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的变化各不相同。(3)SS分解方向酶活性(SSd)对叶片和果柄蔗糖的积累具有重要的调节作用。研究认为,蔗糖合成酶分解方向酶活性(SSd)对灵武长枣叶片和果柄蔗糖的积累起主要的调控作用。     

不同成熟度杨梅果实采后呼吸速率、乙烯释放速率和品质的变化

以3个品种杨梅果实为材料,将采后果实分为未成熟(immature)、成熟(mature)和完熟(ripe)3种不同成熟度,在20℃下48 h贮藏过程中,每隔3 h检测一次呼吸速率和乙烯释放速率,并分析成熟过程相关的品质变化.结果表明,未成熟和成熟果实的呼吸速率和乙烯合成变化呈现典型的跃变型果实特征,而在完熟果实中检测不到呼吸和乙烯跃变过程.未成熟和成熟杨梅果实中PAL活性趋于提高,而完熟果实的呈下降变化,这一结果与矢车菊-3-葡萄糖苷(Cy-3-Glu)含量变化相吻合;CIRG值与杨梅果实Cv-3-Glu含量呈极显著正相关(r=0.96**).结果显示杨梅果实属于跃变型果实.