柑橘果实遮光处理对发育中的果实光合产物分配、糖代谢与积累的影响

研究了柑橘果实膨大初期遮光处理对果皮色素、果实含糖量、光合产物在果实内的分配及果实中蔗糖代谢相关酶活力变化的影响.结果表明遮光处理使果皮中的叶绿素含量迅速降低而类胡萝卜素积累缓慢,蔗糖的相对含量则明显上升.遮光处理还促进了光合产物向果皮运输,相应地降低了汁囊中光合产物分配比率,使果实汁囊中蔗糖含量下降.果皮中SS、SPS和转化酶活力在遮光处理后均有较大的提高,而汁囊中则差异不大.上述结果表明,在果实自身光合作用被抑制的条件下,果皮是通过提高酶活力来增强库强度,从而使其在与汁囊竞争中获得更多的光合产物,造成汁囊含糖量下降.     

柑橘果实的光合特性、产物运输及分配在糖分积累中的作用

测定了温州蜜柑 (CitrusunshiuMarc .cv .Miyagawawase)果实发育进程中干鲜重、果皮光合速率和叶绿素含量的变化 ,并用14 CO2 示踪技术研究了果皮和叶同化生成的光合产物在果实内的运输分配特性。结果表明 :果皮光合速率与叶绿素含量有关 ,随着叶绿素含量的下降 ,果实光合速率也快速下降。在果实完熟之前 ,即使是当果皮积累的干重超过汁囊时 ,叶同化产物仍主要分配到汁囊中 ;而在完熟阶段 ,果皮光合速率接近零 ,果皮成了叶同化产物的主要库。果皮的同化产物 ,主要保留在果皮中 ,输入到汁囊的比率随果实发育而下降 ,但高峰时也有 12 %输入汁囊。与对照相比 ,果实遮光处理后降低了果皮与汁囊的干重和含糖量。上述结果表明果皮光合产物主要用于果皮自身的发育并能减少对叶光合产物的依赖 ,同时也能部分增加汁囊糖的积累     

柑橘果实的光合特性、产物运输及分配在糖分积累中的作用

测定了温州蜜柑(Citrus unshiu Marc. cv. Miyagawa wase)果实发育进程中干鲜重、果皮光合速率和叶绿素含量的变化,并用14CO2示踪技术研究了果皮和叶同化生成的光合产物在果实内的运输分配特性.结果表明:果皮光合速率与叶绿素含量有关,随着叶绿素含量的下降,果实光合速率也快速下降.在果实完熟之前,即使是当果皮积累的干重超过汁囊时,叶同化产物仍主要分配到汁囊中;而在完熟阶段,果皮光合速率接近零,果皮成了叶同化产物的主要库.果皮的同化产物,主要保留在果皮中,输入到汁囊的比率随果实发育而下降,但高峰时也有12%输入汁囊.与对照相比,果实遮光处理后降低了果皮与汁囊的干重和含糖量.上述结果表明果皮光合产物主要用于果皮自身的发育并能减少对叶光合产物的依赖,同时也能部分增加汁囊糖的积累.     

温州蜜柑果实发育进程中光合产物运输分配及糖积累特性

测定了温州蜜柑果实发育进程中糖的积累动态,并用14C示踪方法研究了果实发育不同阶段源叶的光合产物在果实中的运输分配特性。结果表明：（1）果实组织中的糖含量随果实发育持续上升,果皮以积累己糖为主而其它组织则以积累蔗糖为主或略多。（2）在果实完熟之前,汁囊分配到的光合产物均占果实的50％以上,以果实中的光合产物分配中心;而到完熟阶段分配到汁囊的14C光合产物与其它组织接近,不再明显的分配中心。（3）汁囊中的14C放射性比活度随着果实发育呈下降趋势,尤其在后期下降极为明显。（4）维管束／囊瓣表皮和囊瓣表面／汁囊的14C放射性比活度的比率都随果实发育进程而增大,但后者的比率要大大高于前者,表明韧皮部后运输是光合产物进入汁囊的限速;《阶段。（5）输入到汁囊的14C光合产物主要以蔗糖形式存在,说明光合产物是以蔗糖为主体输入汁囊参与糖积累和代谢的。     

温州蜜柑果实发育进程中光合产物运输分配及糖积累特性

测定了温州蜜柑果实发育进程中糖的积累动态,并用14C示踪方法研究了果实发育不同阶段源叶的光合产物在果实中的运输分配特性.结果表明(1)果实组织中的糖含量随果实发育持续上升,果皮以积累己糖为主而其它组织则以积累蔗糖为主或略多.(2)在果实完熟之前,汁囊分配到的光合产物均占果实的50%以上,为果实中的光合产物分配中心;而到完熟阶段分配到汁囊的14C光合产物与其它组织接近,不再有明显的分配中心.(3)汁囊中的14C放射性比活度随着果实发育呈下降趋势,尤其在后期下降极为明显.(4)维管束/囊瓣表皮和囊瓣表皮/汁囊的14C放射性比活度的比率都随果实发育进程而增大,但后者的比率要大大高于前者,表明韧皮部后运输是光合产物进入汁囊的限速阶段.(5)输入到汁囊的14C光合产物主要以蔗糖形式存在,说明光合产物是以蔗糖为主体输入汁囊参与糖积累和代谢的.     

遮光灵武长枣果实糖积累和代谢相关酶活性特征

于灵武长枣盛花期对果实进行遮光处理,以自然照光为对照,通过测定果实生长指标、叶绿素含量、蔗糖代谢相关酶活性及其蔗糖代谢糖分含量等,研究果实光合作用在果实糖积累中的作用及对果实多糖和总糖含量积累的影响。结果表明:(1)遮光处理后,果实单粒重、单粒体积以及果实中叶绿素含量均降低。(2)遮光处理不同程度增加了果实中转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶分解方向酶的活性,而降低了其蔗糖合成酶合成方向酶的活性。(3)遮光处理主要影响果实着色期和成熟期的糖含量,对果实发育初期糖含量影响较小;果实多糖的形成与果实所受光照状况具有一定的关系,而果实中总糖的积累与外界光照具有密切关系。可见,果实遮光处理影响了果实发育过程中蔗糖代谢相关酶的活性,从而影响果实糖分的代谢和积累。     

宁夏枸杞果实遮光处理对果实糖积累和相关酶活性的影响

在宁夏枸杞盛花期对果实进行遮光处理,以自然照光为对照,通过测定枸杞果实生长指标、果实叶绿素含量、蔗糖代谢糖分含量及其蔗糖代谢相关酶活性,以研究枸杞果实光合作用在枸杞果实糖积累中的效应及对枸杞果实多糖和总糖含量积累的影响。结果表明:(1)遮光后,果实单粒重和果实中叶绿素含量均降低,体积却有所增加,遮光处理主要影响果实着色期和成熟期的糖含量,对果实发育初期影响不大;(2)遮光处理不同程度增加了果实转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性。枸杞果实多糖的形成与果实光照具有一定的关系,而总糖含量的积累与光照关系不大。     

果实中糖的运输、代谢与积累及其调控

叶片光合产物向果实运输的主要形态是蔗糖,但在木本蔷薇科果树中,光合产物的主要运输形态为山梨醇.糖从质外体空间跨膜运入共质体的过程由糖运输蛋白介导,而糖运输蛋白的基因表达伴随着果实糖的积累而增强.蔗糖代谢酶参与了细胞内外4个与糖运输有关的无效循环.己糖代谢抑制是果实糖快速积累的前提.在木本蔷薇科果实中,蔗糖代谢酶活力仍非常活跃,表明蔗糖可能与山梨醇在果实生长发育中都起重要的作用.糖作为信号分子,调节了承担糖运输与代谢的基因的表达.自然环境因子和栽培措施能有效调控糖运输、代谢与积累.反义抑制Ivr基因表达能提高番茄果实含糖量的实验结果表明遗传工程调控糖积累的潜力.阐明糖信号与其它信号互作对糖运输与代谢的调控机制是今后研究的重点.     

杨梅果实发育进程中的碳水化合物代谢

以‘乌紫’和‘荸荠’两个杨梅品种为试材,测定了干鲜重、糖含量、可滴定酸含量、蔗糖和己糖代谢相关酶活性的动态变化。结果表明,杨梅果实的干鲜重、含糖量的快速增长和可滴定酸含量的快速下降均发生在果实发育后期。成熟‘乌紫’杨梅果实的蔗糖含量约占总糖的2／3以上,而‘荸荠’杨梅仅为总糖的49％。‘荸荠’杨梅的转化酶和蔗糖合酶分解活性随着果实发育呈上升趋势,‘乌紫’杨梅的则变化不大。两个品种的蔗糖磷酸合酶活性随着果实发育呈上升趋势,但蔗糖合酶合成活性到果实发育中期后下降。两个品种的己糖激酶活性变化相似,但果糖激酶活性的变化趋势不同。     

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。     

番茄果实成熟过程中钙调素含量变化及其与乙烯生成的关系

应用酶联免疫吸附法(ELISA)测定番茄(Lycopersicon esculentum Mill大红品种)果实成熟过程中钙调素(CaM)含量的变化。果实开始成熟(发白期),CaM含量随着呼吸跃变上升,成熟时(粉红期)达到最大,过熟衰老时则下降。果实内部乙烯浓度、ACC含量及其合成酶活性也随跃变而增加,随过熟衰老而降低。GaM含量在果实不同部位中的分布有明显差异,跃变上升期以子房腔组织含量最高,并由中心向外逐渐降低,外周果皮含量最低。此时用外源乙烯催熟处理促进各部位CaM增加。成熟衰老时子房腔组织首先衰老,CaM含量大为降低,但在中柱和果皮中却高于跃变上升期。外源乙烯促进衰老使CaM下降。Ca~(2+)促进番茄圆片CaM含量增高和乙烯产生,CaM抑制剂CPZ,TFP在降低CaM含量的同时也抑制乙烯的产生。     

温州蜜柑果实发育期间果糖激酶与糖积累的关系

研究了温州蜜柑果实发育进程中糖含量变化与果糖激酶活性变化的关系及增施氮肥对果实果糖激酶活性和基因表达的影响.结果表明,随着果实的发育,可食组织果糖激酶活性逐渐降低,糖含量不断增加,果皮中蔗糖和葡萄糖含量在成熟期略有下降,果糖激酶活性略有升高.果实膨大期后增施氮肥的果实在成熟期可食组织及果皮中蔗糖和果糖所占比例均有所下降,葡萄糖比例升高,以单位蛋白质表示的果糖激酶活性也明显高于对照果实.Northern分析表明,增施氮肥能促进发育后期果实可食组织中Cufrkl基因的表达,但对Cufrk2的表达无明显作用.     

晚熟芽变脐橙在果实成熟阶段与原品种在糖酸代谢的差异

奉节晚橙(Citrus sinensis) (FW)为奉节72-1脐橙(FJ)的一个晚熟芽变品种, 比原品种成熟期推迟1个月以上. 测定了两个品种在成熟阶段果肉和果皮的糖组分(蔗糖、葡萄糖和果糖)和酸组分(苹果酸和柠檬酸)的含量, 并分析了相关代谢酶基因的转录情况. 结果表明, FW中的糖分和酸代谢受到芽变的影响. FW果肉组织中的各糖分含量在花后227天前显著低于FJ, 不过在花后263天则显著高于后者. FW果肉中的蔗糖合成酶基因(CitSS1)的表达比原品种延迟, 而酸性转化酶基因(CitAI)的表达水平在花后207和263天高于原品种. 在FW果皮组织中, 仅有蔗糖含量在果实成熟早期(花后165和187天)显著低于FJ, 不过蔗糖相关裂解酶基因与后者相比在成熟时期不同阶段表现出较高的表达水平. 分析两品种酸代谢变化发现, 芽变品种果肉中苹果酸含量在整个果实成熟期都显著低于原品种, 不过在果皮中则显著低于后者; FW 果皮和果肉中柠檬酸的含量在果实成熟前期高于FJ, 但是在果实成熟后期则低于后者. 柠檬酸含量差异部分与柑橘线粒体柠檬酸合成酶基因高量表达及柑橘质体乌头酸酶基因的低水平表达相关. 明确了芽变品种在果实成熟过程中糖酸代谢相关指标的差异变化, 可以认为发生在FW中的突变影响了其糖酸代谢, 这种代谢的变化可能与其他晚熟特征相关.     

外源GA3和ABA对红肉脐橙果实品质的影响

以生长一致的红肉脐橙成年植株为试材,研究了果实转色前外源GA₃和ABA处理对果实品质的影响。结果表明,外源GA₃处理提高了果皮亮度,但降低了果皮红色度、黄色度和单果重;ABA处理提高了果皮红色度,但降低了果皮亮度;GA₃100mg/L处理虽然极显著降低了果皮厚度,极显著提高了果皮亮度、可溶性固形物和VitC含量,但同时极显著降低了果皮红色度、糖酸比,并极显著提高了果实含酸量;外源ABA处理还极显著降低了果实可食率、出汁率和VitC含量。因此,在果实转色前用外源GA₃和ABA处理红肉脐橙果实均不利于其综合品质的提高。     

采后荔枝果实冷害过程中多胺含量的变化

以桂味荔枝果实为材料,研究冷害及外源亚精胺(Spd)处理对果实膜透性和内源多胺含量变化的影响。结果表明,在0℃下贮藏时果实发生冷害过程中,荔枝果皮中腐胺(Put)、Spd、精胺(Spm)含量在14d后明显增加,膜透性快速增大,21d时果皮出现明显的冷害褐变,Put进一步积累,而Spm含量下降,Spd保持较高水平。非冷害温度(3℃)下贮藏时,果皮多胺含量变化相对较小。0℃下果肉的多胺含量和变化幅度低于3℃果实,并延迟7d衰老。外源Spd处理明显提高果实内源多胺含量的同时,延缓了果皮相对膜透性增加,减轻了冷害。这表明果皮中Put的积累可能是荔枝果实冷害的结果,冷藏初期Spm含量的上升可能是果实对冷害的防卫反应。     

谷氨酸和TDZ对荔枝果皮着色及果实品质的影响

为提前或延迟果实的成熟,改善果实品质,以荔枝(Litchi chinensis Sonn.)早熟品种‘三月红’和‘水东’为试验材料,在盛花后50 d用谷氨酸(Glu)和TDZ(Thidiazuron)进行处理,研究Glu和TDZ对果皮着色和果实品质的影响。结果表明,Glu能促进果皮转红,500~1500 mg L-1范围内随浓度增加果皮红色面积加大,果皮的花青苷含量增加。1500 mg L-1Glu处理的‘三月红’‘、水东’果皮花青苷含量分别达到8.62 U g-1、11.53 U g-1,分别比对照高出1.33、1.25倍。同时,Glu处理能促进‘三月红’总糖的积累,但对两品种果实大小和质量的影响不大。TDZ显著迟滞果实着色,果实转红延后,果皮花青苷含量降低。5.0 mg L-1TDZ处理的‘三月红’‘、水东’果皮花青苷仅为1.23和3.4 U g-1,显著低于对照。TDZ处理两品种果实的可溶性固形物、总糖含量均下降,但果实大小和质量均增加。因此,Glu能促进荔枝果实转色成熟,TDZ则抑制果实转色。     

锌对苹果果实膨大期叶片13C光合产物合成及向果实转移分配的影响

为了探究锌对叶片光合产物向果实转移分配的影响机理,为苹果果实发育关键时期通过补锌措施提高果实品质奠定理论基础,以8年生‘寒富'/GM256/山定子为试材,采用¹³C同位素标记技术,研究苹果树叶片涂抹不同浓度锌(CK、Zn₁、Zn₂、Zn₃、Zn₄,分别代表浓度为0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的ZnSO₄·H₂O溶液)对果实膨大期叶片¹³C同化能力及¹³C光合产物向果实运输的影响。结果表明: 随着锌浓度的增加,苹果树叶片Rubisco酶活性、净光合速率、山梨醇和蔗糖含量、6-磷酸山梨醇脱氢酶和蔗糖磷酸合酶活性,以及¹³C同化能力呈现先升高后降低的趋势,且均在Zn₃处理下达到最高。与其他处理相比,Zn₃处理的¹³C自留量(标记叶片+标记枝条)最低,为61.2%,而输出量最高,为38.8%。果实¹³C吸收量表现为Zn₃＞Zn₂＞Zn₄＞Zn₁＞CK。这说明叶片涂抹适宜浓度锌(0.3%ZnSO₄·H₂O溶液)处理增强了叶片的光合作用,提高了叶片光合产物的合成能力,促进了光合产物由叶片向果实的定向运输。     

光照对柑橘果皮类胡萝卜素和色泽形成的影响

以“红柿柑”为试材,在柑橘果实膨大末期通过套袋遮光处理以抑制果皮光合作用,研究光照对果皮糖、叶绿素、类胡萝卜素及果实外观色泽的影响。结果表明,遮光后果皮叶绿素含量迅速下降引起果实转色提早,但各种类胡萝卜素含量及总量并未提高,而是显著下降;至果实成熟时由于遮光与光照处理的果皮叶绿素均消失,遮光果实类胡萝卜素含量低颜色变淡,与光照处理相比,遮光前期果皮糖含量下降不大,而后期下降明显;若在后期去袋照光,果皮糖含量上升,与此相应,类胡萝卜素,尤其是β-隐黄质的积累增加,颜色加深,表明光对果皮类胡萝卜素合成尤其是β-隐黄质的积累有促进作用,其原因是光以环境信号的方式影响果皮的类胡萝卜素形成。     

盖膜期间沙糖橘果实品质变化规律的研究

在果实成熟的1~3月,采样分析盖膜和不盖膜沙糖橘果实品质。结果表明:树冠盖膜后沙糖橘果皮色泽一直保持橘红色,而不盖膜的果皮色泽由前期的橘红色转为后期的橘黄色,且色泽暗淡;盖膜处理果实的酸含量在开始的20d内呈上升趋势,1月28日出现最高值0.31%,此后的10d内迅速下降至低于对照的水平,2月7日出现最低值,此后的20d内上升高于对照,之后又下降至3月15日的0.19%;对照果实的酸含量呈现明显的下降趋势,1月7日出现最高值为0.26%,3月15日出现最低值为0.08%,盖膜处理果实的酸含量在大多数时间内高于对照;盖膜处理果实的可溶性固形物含量从1月17日的12.33%提高到3月15日的13.40%,提高了1.07个百分点,总体呈上升趋势,而对照的从1月17日的10.70%下降至3月15日的9.90%,下降了0.80个百分点,总体呈下降趋势。     

采后香蕉果实中多胺含量的变化

以巴西香蕉为试材,研究了果实中主要多胺类型,以及随贮期延长,果皮和果肉中精胺,亚精胺和腐胺3种多胺的变化情况。研究结果表明,在巴西香蕉果实中含有精胺,亚精胺和腐胺3种类型。随着贮期延长,精胺,亚精胺含量有所下降或基本保持不变,而腐胺则有所增加,这种变化在果皮,果肉中基本相同。