间歇低温胁迫对桃果实细胞壁代谢的影响

桃果实在成熟过程中细胞壁干物质不断减少,随着共价结合果胶质和离子结合果胶质减少,水溶性果胶质明显增加,纤维素也逐渐减少,但半纤维素含量变化较小.低温胁迫造成果胶质和纤维素的降解过程受阻,从而造成较高分子量果胶质的积累,果汁粘度升高.中途加温则能促进果胶质和纤维素的增溶和解聚,引导细胞进行与果实成熟有关的细胞壁代谢.14C-蔗糖标记试验表明,在细胞壁不断降解的同时,也进行着合成.在果实成熟的启动阶段,细胞壁的合成能力加强.果实衰老过程与细胞壁合成减少有着直接的联系.受到低温伤害的果实细胞壁物质含量高于正常果实的原因,并不是其合成水平的升高,而是其降解的减慢.     

细胞壁代谢与琯溪蜜柚果实成熟过程汁胞粒化的关系

以易发生汁胞粒化的老龄树和不易发生汁胞粒化的适龄树的琯溪蜜柚（Citrus grandis（L．）Osbeck‘Guanximiyou’1果实为材料,研究了果实成熟过程中汁胞粒化发生与细胞壁代谢的关系。结果表明：老龄树果实的汁胞粒化指数随着果实成熟而上升。在汁胞粒化发生过程中,汁胞维持较低的细胞壁降解酶[果胶甲酯酶（PE）、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纤维素酶（Cx）]活性,保持较高的细胞壁物质（原果胶、纤维素、半纤维素）含量;尤其在汁胞粒化的起动阶段和加快阶段,纤维素、半纤维素含量极显著增加。相反,适龄树果实的汁胞粒化指数在果实成熟过程中变化不大,汁胞中细胞壁降解酶活性较高,促进原果胶、纤维素、半纤维素等细胞壁物质的降解,保持较低的细胞壁物质含量,使汁胞发育正常、柔软多汁。这说明PE、PG、Cx活性和原果胶、纤维素、半纤维素含量与錧溪蜜柚汁胞粒化密切相关。     

半纤维素

植物细胞的细胞膜外具有细胞壁。构成细胞壁的物质种类很多,特别重要的有构架物质——纤维素,主要树质——半纤维素和果胶质等。关于纤维素和果胶质的结构、合成过程等已研究得较为清楚,而对半纤维素的研究则远未深入。     

草莓果实发育成熟过程中糖苷酶和纤维素酶活性及细胞壁组成变化

以丰香和红丰草莓为试材,对果实发育成熟过程中细胞壁水解酶活性和细胞壁成份变化进行了研究．结果表明：半乳糖苷酶和α-甘露糖苷酶活性随草莓果实成熟而提高,葡萄糖苷酶活性不随草莓果实成熟而提高．随着果实发育成熟,纤维素酶活性、果胶酶活性不断提高．果实中未检测到内切多聚半乳糖醛酸酶活性,外切多聚半乳糖醛酸酶活性变化不随果实成熟软化而提高．随果实发育成熟,细胞壁中可溶性果胶和半纤维素增加,而离子结合果胶和共价结合果胶及纤维素减少．     

桃果实成熟前后细胞壁成分和降解酶活性的变化及其与果实硬度的关系

比较桃品种‘双久红’和‘川中岛白桃’果实成熟前后20 d内果肉硬度、细胞壁成分和细胞壁降解酶活性变化的结果表明,桃果实成熟5 d后,‘双久红’桃果实的硬度、纤维素含量和原果胶含量均极显著高于‘川中岛白桃’:从成熟前15 d开始,‘双久红’的水溶性果胶含量、多聚半乳糖醛酸酶活性和纤维素酶活性均极显著低于‘川中岛白桃’;整个成熟期间,‘双久红’的果胶甲酯酶活性明显低于‘川中岛白桃’。相关分析表明,果实硬度与原果胶、纤维素含量呈极显著正相关,而与可溶性果胶含量、多聚半乳糖醛酸酶活性和纤维素酶活性呈极显著负相关。     

枇杷冷藏过程中果肉木质化与细胞壁物质变化的关系

“大红袍”和“解放钟”枇杷果实在 1℃下贮藏时 ,细胞壁物质代谢异常 ,果肉硬度持续升高而出汁率逐渐降低 ,果胶酯酶 (PE)和多聚半乳糖醛酸酶 (PG)活性和水溶性果胶含量下降 ,原果胶含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及木质素和纤维素含量不断增加。约经 3周贮藏后 ,果实出现果皮难剥、果肉质地变硬、粗糙少汁的异常劣变现象。在 12℃下贮藏的枇杷果实 ,细胞壁物质代谢正常 ,果肉硬度增加少 ,PE和PG活性及水溶性果胶含量较高 ,无原果胶增加现象 ,PAL活性呈下降趋势 ,木质素和纤维素含量变化不大 ,果实不出现木质化败坏。这些结果表明冷藏枇杷的木质化败坏可能是一种低温失调现象     

香蕉果实成熟软化过程中细胞壁物质的变化

系统研究了香蕉果实软化过程中细胞壁物质―醇不溶性固形物(AIS)以及3种不同性质的果胶物质:水溶性果胶(WSP)、酸溶性果胶(HP)和碱溶性果胶(OHP)含量的变化。结果表明:随果实的成熟软化,AIS的含量不断降低,且在呼吸跃变时急剧降低;WSP的含量不断增加,HP和OHP的含量不断减少,且均表现出在早期变化量少,在果实硬度迅速降低时变化明显。该研究进一步证明细胞壁物质的变化是导致香蕉果实软化的主要原因。     

高等植物细胞壁中纤维素的合成

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素和果胶质等构成.近年来,在细胞壁形成,如纤维素合成方面的研究取得了一系列非常令人鼓舞的进展.本文就高等植物细胞壁中纤维素合成机制的研究进展作一介绍.     

内切-1,4-β-葡聚糖酶在植物细胞生长发育中的作用

内切-1,4-β-葡聚糖酶(EGases)可以催化水解具有1,4-β-葡聚糖主链的多聚糖,如纤维素和木葡聚糖分子,从而参与对细胞壁的修饰.植物细胞中存在一个EGase蛋白家族,且多为分泌蛋白;在植物细胞中还存在另一类跨膜EGase,是细胞壁纤维素生物合成所必需的,但植物EGases在体外具有降解纤维素人造底物羧甲基纤维素(CMC)的能力,而绝大多数植物EGases在活体细胞中并不能有效地降解结晶态纤维素分子和木葡聚糖分子.本文就EGases在细胞伸长、果实成熟和组织器官脱落等发育过程中的作用,以及EGases在植物纤维素合成与降解中的作用进行综述.     

柿果实采后软化过程中细胞壁组分代谢和超微结构的变化

柿果实采后果胶酯酶活性迅速上升,其活性与果实硬度的下降呈明显的负相关。多聚半乳糖醛酸酶活性增加缓慢,但其活性与果实硬度的下降无明显相关性。β-半乳糖苷酶活性迅速增加,其活性与果实硬度的下降呈明显的负相关。纤维素酶活性呈逐渐上升趋势,与果实硬度的下降也呈明显的负相关。伴随着细胞壁水解酶活性的增加,果实原果胶和纤维素含量迅速下降,而水溶性果胶含量则迅速上升。柿果刚采收时细胞壁结构完整,3d后细胞壁中胶层基本被溶解,甚至初生壁也局部发生降解。     

苹果果实发育期间细胞壁组分变化特性

以 '富士'、'国光'、'红星'、'金冠'和'嘎拉'5个苹果品种为试材,分析了果实发育成熟过程细胞壁物质(CWM)、水溶性果胶(WSP)、共价结合果胶(CSP)、离子结合果胶(ISP)、纤维素及半纤维素各组分变化.结果表明:在苹果果实发育过程中,5个品种果实CWM含量变化均呈先升后降的变化规律,均以果实膨大期为其含量下降的转折点;果实总果胶含量均呈不断降低的趋势,其中CSP为主导成分,'富士'和'国光'果实CSP含量最高,WSP含量最低,'嘎拉'与'红星'果实3种果胶含量变化居中,'金冠'果实总果胶含量最低且变化小,但在近成熟期'红星'和'金冠'果实WSP呈明显的上升趋势.果实半纤维素含量也具相似的变化规律,'国光'、'富士'和'金冠'等3个品种的高峰值显著高于'嘎拉'和'红星';比较5个品种纤维素含量,'国光'果实在成熟期之前显著高于其他4品种,而其他4品种的纤维素含量变化比较平稳.     

贮藏期柚粒化过程中果实总细胞壁物质积累和维管束超微结构的变化

汁胞粒化是柑橘类果实一类普遍的生理失调病害,主要表现为汁胞硬度增加,果实品质降低。为了明确汁胞粒化过程其他果实组织的生理代谢特征,该试验以成熟‘琯溪蜜柚’果实为材料,室温贮藏60 d,测定不同贮藏阶段果实背面维管束汁胞、侧面维管束汁胞、囊衣和果皮总细胞壁物质含量,以及两类汁胞可溶性固形物含量,同时利用透射电子显微镜观察果实背面维管束和侧面维管束细胞超微结构的动态变化。结果显示：(1)贮藏10 d时两类果实维管束的筛管和伴胞次生细胞壁开始明显加厚,韧皮部薄壁细胞线粒体和囊泡数量开始增多,而且次生细胞壁也开始明显加厚;贮藏20 d时两类维管束韧皮部薄壁细胞线粒体和囊泡数量持续增加,而且高尔基体出现(之后消失),同时囊衣和果皮总细胞壁物质含量开始显著提高;贮藏40 d时仅侧面维管束韧皮部薄壁细胞线粒体数量持续增多,侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量开始显著升高;贮藏60 d时两类果实维管束次生细胞壁持续加厚,囊衣、果皮和侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量均持续显著升高,然而至贮藏期结束背面维管束汁胞总细胞壁物质含量始终无显著变化。(2)贮藏期内囊衣总细胞壁物质含量始终显著高于果皮,而果皮总细胞壁物质含量始终显著高于两类汁胞;贮藏后期侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量显著高于背面维管束汁胞。(3)在果实贮藏过程中背面维管束汁胞可溶性固形物含量始终无显著变化,而侧面维管束汁胞可溶性固形物含量从贮藏40 d至贮藏期结束持续显著降低。研究表明,贮藏期柚果实维管束、囊衣和果皮中细胞壁物质代谢的变化早于汁胞;发现果实维管束韧皮部薄壁细胞内线粒体数量增加的同时维管束次生细胞壁明显加厚,在整个贮藏期内侧面维管束汁胞可溶性固形物含量的显著降低伴随着总细胞壁物质含量的显著升高。这些结果可能有助于柑橘类果实粒化机理的全面揭示。     

益智胚珠的珠心冠原与承珠盘细胞壁的组织化学研究

用组织化学方法研究了益智胚珠中珠心冠原与承珠盘细胞壁的组成。珠心冠原细胞壁含有纤维素、胼胝质、果胶质,但不含栓质。承珠盘细胞壁含有纤维素、木质素、果胶质,也不含栓质。讨论了珠心冠原与承珠盘细胞壁的组成及承珠盘的可能功能。     

果实成熟过程中细胞壁组成的变化

果实成熟是一个复杂的过程。Ｂｒａｄｙ[1 ] 认为成熟是一个由遗传决定的器官分化协调一致的过程 ,因此人们普遍把成熟的调控作为植物发育的一个模型来研究。果实成熟时呈现出许多生理生化变化 ,除呼吸上升、乙烯合成、色素转变和风味物质形成外 ,软化也是许多果实成熟时相伴的重要现象。已公认这些质地上的变化是细胞壁结构上的改变引起的[2 ] 。本文介绍植物细胞壁的结构模型、果肉细胞壁组分间的交联、成熟过程中细胞壁组分变化及对质地的影响 ,旨在更好地理解果实的质地及其在成熟过程中的变化基础。1　果肉细胞壁的结构与组分间的交联…     

果实成熟过程中细胞壁组成的变化1

果实成熟是一个复杂的过程.Brady [1]认为成熟是一个由遗传决定的器官分化协调一致的过程,因此人们普遍把成熟的调控作为植物发育的一个模型来研究. 果实成熟时呈现出许多生理生化变化,除呼吸上升、乙烯合成、色素转变和风味物质形成外,软化也是许多果实成熟时相伴的重要现象.已公认这些质地上的变化是细胞壁结构上的改变引起的[2].本文介绍植物细胞壁的结构模型、果肉细胞壁组分间的交联、成熟过程中细胞壁组分变化及对质地的影响,旨在更好地理解果实的质地及其在成熟过程中的变化基础.     

低温对梨(Pyrus communis L.)果实后熟过程中乙烯合成和反应的影响(英文)

Passe Crassane梨果实采后需经过 6 0～ 80d的低温处理才能正常后熟。为了明确低温促进果实成熟的机理 ,对果实进行了低温和低温结合 1 MCP(1 甲基环丙烯 ,乙烯作用抑制剂 )和丙烯 (乙烯类似物 )处理。研究发现 :果实经低温处理后 ,乙烯合成前体———ACC含量大幅度升高 ,而未经低温处理的果实 ,无论贮藏在空气中或用丙烯 1 0 0 0μl/L处理 ,果实中ACC、M ACC含量均保持较低水平。但冷藏前用 1 MCP处理可抑制冷藏果实或冷藏后升温的果实ACC含量的增高。这说明果实的后熟过程与低温和依赖乙烯的ACC合成酶的活性和基因的表达密切相关。未经冷藏的果实于 2 0℃下用丙烯处理 ,果实不能自发合成乙烯 ,但当果实经过冷藏后再用丙烯处理 ,则果实对丙烯的反应能力随冷藏时间延长而增强。为了进一步了解低温诱导的乙烯反应过程。我们对乙烯受体基因进行了研究。定量PCR分析结果表明 ,与拟南芥ETR1同源的基因的表达不受低温的调节。但冷藏后升温 ,或在升温后用丙烯处理时 ,mRNA含量降低。这些结果说明 ,低温可能是通过影响乙烯信号转导途径下游的其它因子而调节依赖乙烯的ETR1基因和ACC合成酶基因的表达 ,从而影响果实的成熟过程     

非生物胁迫下植物细胞壁组分变化

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、果胶、木质素和糖蛋白组成,其在植物生长中主要起结构支持、物质运输和抵御逆境的作用.植物生长在受到各种环境信号影响后,细胞壁特性会发生很大改变.这些环境信号也会改变细胞壁组分的含量和结构,从而改变细胞壁机械特性.这种细胞壁的改变可以认为是植物对环境胁迫的响应.本文主要综述在非生物环境胁迫下,包括水分亏缺、低温胁迫、重金属胁迫和增强UV-B辐射下细胞壁多糖含量和结构,细胞壁结构蛋白和细胞壁相关酶活性,以及分布在细胞间隙的小分子物质的响应和机制,结合近年来细胞壁相关基因水平、基因组水平和蛋白组水平方面的研究结果,讨论了今后该领域的研究方向.     

水分胁迫对柑橘果皮细胞壁结构与代谢的影响

研究水分胁迫下,盆栽'暗柳橙(Citrus Sinensis Osbeck cv. Anliu)'的果实成熟期果皮细胞壁超微结构、细胞壁物质成分、细胞壁代谢相关酶活性的变化规律及其之间关系.结果表明,在果实发育成熟期,果皮细胞壁代谢相关水解酶果胶酶、纤维素酶、果胶甲酯酶的活性随着水分胁迫的加强而增加,多酚氧化酶活性与果胶酶活性变化趋势相反,果皮细胞壁代谢相关成分离子结合型果胶、共价结合型果胶、半纤维素、纤维素的含量随着水分胁迫的加强而降低,水溶性果胶含量随着水分胁迫的加强而增加,果皮细胞壁超微结构随着水分胁迫的加强而加速解体.     

桃果实采后贮藏过程中细胞壁多糖的变化

以‘雨花三号’水蜜桃果实为试材,分别在5℃（低温）和20℃（常温）贮藏一段时间后,研究桃果实采后细胞壁多糖降解、硬度以及乙烯释放速率的变化特征。结果表明,乙烯释放高峰明显滞后于果实采后硬度的快速下降期。不同温度下贮藏过程中果实细胞壁多糖变化的对比表明,低温抑制了细胞壁果胶和细胞壁其余组分的变化,从而抑制了果实的软化。富含半乳糖醛酸的果胶主链断裂。果胶和细胞壁其余组分也发生了半乳糖和阿拉伯糖等中性糖的损失,说明果胶和细胞壁其余组分的增溶及其侧链中性糖的降解也是桃果实采后软化的重要因素,这可能是由多种相关多糖降解酶的作用所导致的。但半纤维素多糖中中性糖的降解对桃果实采后软化的进程并没有影响。     

桃果实絮败与果胶质变化和细胞壁结构的关系

“白凤”桃果实在０ ℃下贮藏２０ ｄ 以后出现肉质发绵和干化的絮败现象。冷藏第１０ 天在１８ ℃下加温３８ ｈ 能有效减缓絮败的发生。连续冷藏１０ ｄ 以后,原果胶含量开始增多, 水溶性果胶含量变化不大。中途加温的果实原果胶含量变化不多,但水溶性果胶却不断增加。絮败果的果胶质粘度明显高于正常果。果肉出汁率是测定果实絮败程度的理想指标。絮败果肉细胞壁的明显特征是： 伴随胞间层的分解和胞间隙的扩大,出现大量凝胶状物质的沉积,初生壁结构变化不明显, 也没有细胞壁次生加厚的迹象。