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.     

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。     

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。     

河套蜜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系

以河套蜜瓜为试材,采用外部形态观测与内部生理指标测定相结合的方法,对其果实发育过程中果实生长模式以及果实中蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量以及蔗糖代谢相关酶活性进行测定,以揭示河套蜜瓜果实生长发育过程中糖的代谢积累与相关酶的关系.结果显示:(1)河套蜜瓜果实生长速率呈单"S"曲线,果实发育早期以积累葡萄糖为主,进入成熟期后蔗糖积累量迅速增加,最终由蔗糖和己糖共同构成果实品质.(2)在河套蜜瓜果实成熟期前,蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性维持较低水平,进入成熟期后,SPS活性迅速升高;蔗糖合成酶(SS)活性在成熟期前为分解活性大于合成活性,成熟期后表现为合成活性大于分解活性;在整个果实发育期,酸性转化酶(AI)活性较低,中性转化酶(NI)活性始终高于AI.(3)在果实整个发育期,蔗糖含量与蔗糖代谢酶的净活力呈极显著正相关,蔗糖代谢相关酶共同作用决定果实中蔗糖含量.研究表明,在河套蜜瓜果实发育前期,以蔗糖分解代谢为主,且蔗糖合成酶和中性转化酶是催化蔗糖分解的关键酶;果实成熟期间,蔗糖代谢转为合成方向为主,蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶在蔗糖积累中起主导作用.     

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。     

龙柚果肉糖积累与蔗糖代谢相关酶活性的研究

本文探讨龙柚果实发育过程中果肉糖积累与蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果表明,在龙柚果实发育过程中,3种可溶性糖含量同步上升,在果实膨大期和成熟期,以蔗糖积累为主。在龙柚糖积累过程中,蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性较高;而蔗糖中性转化酶(NI)活性则随着蔗糖的积累而降低。     

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.     

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。     

苹果果实糖积累特性与品质形成的关系

以'富士'和'国光'苹果为研究对象,对其果实发育过程中糖含量及其代谢关键酶活性的变化进行测定分析,以揭示糖分积累代谢特性对果实品质形成的影响.结果表明:(1)'富士'和'国光'均为己糖积累型果实, '富士'果实以积累果糖最多,果糖/葡萄糖(F/G)值为1.56,而'国光'以积累葡萄糖最多,F/G值仅为0.68;蔗糖在两品种中含量和所占比例均很低,在近成熟期'富士'高于'国光'.(2)'富士'果实蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性均随果实糖的累积量增加而显著升高,酸性转化酶(AI)活性也渐趋升高,而中性转化酶(NI)活性波动不大,且其糖累积与AI和SPS活性相关性最大,而与NI相关性不大,SS的作用主要表现在发育后期;在 '国光'果实糖积累过程中SPS起主导作用,SS和NI的作用主要表现在发育前期,而AI的作用不大.(3)'富士'和'国光'果实淀粉含量变化趋势相同,在淀粉积累高峰之后,'富士'果实淀粉降解速度更快,其淀粉含量迅速下降且低于'国光',此时其相应淀粉酶活性也高于'国光'.研究发现,'富士'和'国光'果实糖积累和淀粉代谢均存在显著差异,从而直接或间接地影响着果实糖代谢过程,进而导致果实品质的显著差异.     

肉苁蓉和寄主梭梭体内可溶性糖分积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

通过测定不同发育时期肉苁蓉和寄主梭梭体内主要糖类物质含量和蔗糖代谢相关酶活性,以研究寄生植物与寄主植物的糖代谢及其关系。结果表明:未寄生肉苁蓉的梭梭以积累葡萄糖为主,而寄生肉苁蓉的梭梭在夏季休眠期以积累葡萄糖为主,进入秋季旺盛生长期时以积累蔗糖为主。肉苁蓉的糖分积累与梭梭不同,己糖含量约占可溶性总糖的62.45%,而蔗糖仅为可溶性总糖的4.98%,故肉苁蓉为己糖积累型。寄主梭梭同化枝内蔗糖磷酸合成酶活性较转化酶活性和蔗糖合成酶活性低,其中寄生肉苁蓉的梭梭的分解酶类活性高于未寄生肉苁蓉的梭梭。肉苁蓉体内转化酶活性较低,而蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性较高,且蔗糖合成酶活性高于蔗糖磷酸合成酶活性,表现为肉苁蓉中的分解酶类活性高于合成酶类活性,较高的分解酶类活性促进了蔗糖的分解,从而促进了糖分由寄主梭梭向肉苁蓉的不断转移。总体来看,肉苁蓉和寄主梭梭体内糖分的代谢主要以蔗糖合成酶为主,其它2种酶为辅协同参与调控。     

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.     

Changes in Sugar Content and Activities of Sucrose Metabolizing Enzymes in Roots and Nodules of Lentil

Activities of acid and alkaline invertases and sucrose synthase were determined in roots and nodules of lentil at various stages of development. Alkaline invertase and sucrose synthase were both involved in sucrose metabolism in the nodule cytosol, but there was only a small amount of acid invertase present. Activity of sucrose metabolizing enzymes in roots was significantly less than that observed in the nodules. Amongst sugars, sucrose was found to be the main component in the host cytosol. Lentil neutral invertase (LNI) was partially purified from nodules at 50 days after sowing (DAS). Two forms of invertase were identified, i.e., a major form of 71 kDa which was taken for enzyme characterization and a minor form of 270 kDa which was not used for further studies. The purified enzyme exhibited typical hyperbolic saturation kinetics for sucrose hydrolysis. It had a Km of 11.0 to 14.0 mM for sucrose depending upon the temperature, a pH optimum of 6.8 and an optimum temperature of 40 °C. Compared with raffinose and stachyose, sucrose was better substrate for LNI. The enzyme showed no significant hydrolysis of maltose and p-nitrophenyl--D-glucopyranoside, showing its true -fructosidase nature. LNI is completely inhibited by HgCl₂, MnCl₂ and iodoacetamide but not by CaCl₂, MgCl₂ or BaCl₂.     

枇杷果实发育过程中糖积累及相关酶活性变化研究

以'青种'、'霸红'和'鸡蛋白'3个枇杷品种为材料,测定不同果实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即酸性转化酶(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:在果实膨大期(5月3日)之前,3种枇杷果实的蔗糖、葡萄糖和果糖积累缓慢,之后则迅速积累,存在着明显的转折点;果实成熟(5月23日)之后糖分积累速度趋于平稳.3种枇杷果实在发育过程中转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性变化与3种糖积累的动态变化趋势相一致.NI和AI活性在果实膨大期之前都较低且没有明显的变化,之后均快速上升;SS和SPS的活性在果实膨大期之前都很低且几乎无变化,随后'鸡蛋白'的活性迅速上升至果实成熟之后便缓慢上升,而'青种'和'霸红'随果实成熟度的增加而升高,但均低于'鸡蛋白'.可见,枇杷果实膨大期是糖分积累代谢活跃期,其糖积累受蔗糖代谢相关酶综合调控.     

Expression Patterns,Activities and Sugar Metabolism Regulation of Sucrose Phosphate Synthase,Sucrose Synthase,Neutral Invertase and Soluble Acid Invertase in Different Goji Cultivars during Fruit Development

Russian Journal of Plant Physiology - Sugars are crucial factors that contribute to fruit flavor. To uncover the regulatory mechanism of sugar metabolism in developing fruit, we isolated four...     

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.     

遮光对刺梨果实和叶片中维生素C与糖含量以及相关酶活性的影响

为探究光照强度减弱对不同发育期的刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)果实和叶片中维生素C与糖含量及相关酶活性的影响,以‘贵农5号’刺梨扦插苗为材料,采用遮阳网设置光强减弱20%、40%、60%的3个遮光处理,以自然光照强度为对照(CK),分析不同光照强度条件下刺梨果实和叶片中维生素C含量及相关酶活性以及糖含量的变化。结果表明：(1)光照强度减弱后,不同发育期的刺梨果实和叶片中维生素C含量均显著降低,对照及3个处理间的果实维生素C含量的差异在快速膨大期均达到显著水平。(2)随着光照强度的减弱,刺梨果实和叶片中L 半乳糖 1,4 内酯脱氢酶(GalLDH)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性均降低,而抗坏血酸氧化酶(AAO)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均增强,尤其是果实中MDHAR活性在快速膨大期迅速大幅增强。(3)刺梨果实和叶片中可溶性糖、蔗糖、葡萄糖、果糖含量随光照强度减弱而降低,但果实中葡萄糖含量在快速膨大期增加尤为迅速。(4)果实中维生素C含量与叶片中蔗糖、葡萄糖含量在不同发育期均呈极显著正相关关系,快速膨大期果实中GalLDH、MDHAR活性与维生素C含量呈极显著正相关关系且相关系数均达到最大值,而其APX活性与维生素C含量呈极显著负相关关系且相关系数达到最大值。研究认为,光照强度通过调控刺梨果实中维生素C合成及相关代谢关键酶的活性与叶片中光合产物的含量最终影响果实中维生素C的积累量;弱光环境不利于刺梨果实和叶片中维生素C及糖的积累,其影响在果实快速膨大期尤为明显;良好的光照是保证刺梨果实优良品质的基本条件。