不同蔬菜产品器官抗坏血酸含量与其相关酶活性的关系

以抗坏血酸(AsA)含量差异较大的甜椒、番茄、马铃薯、萝卜和黄瓜的产品器官为试材,研究不同发育期产品器官AsA含量与其相关酶活性的关系。结果表明,5种蔬菜不同发育期产品器官AsA含量与DHAR和GalLDH活性变化趋势基本一致。以5种蔬菜产品器官形成末期AsA含量与其相关酶活性的相关性分析得知,AsA含量与DHAR活性呈显著正相关(r=0.9423,P<0.05),与GalLDH活性的相关性也较显著(r=0.8597,P<0.10);AsA DHA含量与GalLDH活性相关性明显(r=0.7904,P<0.15)。AsA含量与MDHAR、AAO和APX活性无显著相关性。这说明不同物种蔬菜产品器官AsA含量存在较大差异的原因与其GalLDH和DHAR活性存在较大差异密切相关,MDHAR、AAO和APX活性不是影响AsA含量的主要因素。     

黑穗醋栗果实生长发育过程中抗坏血酸含量 及相关酶活性的变化

【目的】 研究不同品种不同生长时期黑穗醋栗果实内抗坏血酸（AsA）含量及其合成代谢过程中相关酶活性的变化,以明确果实生长发育过程中AsA含量与代谢合成相关酶之间的关系,为全面揭示黑穗醋栗果实AsA积累规律提供理论依据。【方法】 以3个不同黑穗醋栗品种（‘亚德’‘布劳德’和‘黑丰’）为试材,测定果实在幼果期、膨大期、半转色期、转色期和成熟期时还原型抗坏血酸（AsA）、氧化型抗坏血酸（DHA）、还原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量以及AsA合成与代谢相关酶活性。【结果】 不同品种黑穗醋栗果实大小、AsA含量以及AsA相关代谢物水平存在明显的多样性。其中‘亚德’单果重最大,为1.97 g。果实生长发育过程中,总抗坏血酸（T-AsA）和AsA含量在3个品种中变化趋势一致,均在幼果期含量最高,其中‘亚德’幼果期果实中AsA含量最高,为83.17 μmol·g ^-1 FW,随着果实的生长迅速下降,在成熟期降至21.28 μmol·g ^-1 FW;3个品种果实中GSH和T-GSH含量随着果实发育呈升高趋势,但不同品种升高时期或增加幅度不同;GSSG含量在不同品种间存在较大差异,成熟果中‘黑丰’含量最低,为0.008 μmol·g ^-1 FW,仅为‘亚德’的10.2%。AsA-GSH循环再生代谢中,脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）活性在果实膨大期达到最高,成熟期降至最低,其中‘布劳德’果实中DHAR和MDHAR活性略高于‘亚德’和‘黑丰’;谷胱甘肽还原酶（GR）活性在幼果期最高,‘亚德’幼果期果实中GR活性最高（0.06 μmol·min ^-1·g ^-1 FW）,之后随着果实的生长发育不断下降,抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性变化与之相似;L-半乳糖途径的关键酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（GalLDH）活性随着果实生长发育的变化趋势与AsA含量变化相一致,且‘亚德’果实中GalLDH活性在幼果期和成熟期均高于其他两个品种。通过相关性分析发现,GalLDH与T-AsA、AsA、DHA、DHAR和MDHAR呈现极显著正相关关系,相关系数可达0.91以上,即果实中GalLDH活性越高,果实中AsA含量也越高;DHAR和MDHAR与T-AsA、AsA间也存在极显著正相关关系,而APX与T-GSH、GSH间相关性较强。【结论】 黑穗醋栗幼果期果实中AsA含量最高,且品种间差异显著;GalLDH、MDHAR和DHAR可能是黑穗醋栗果实中AsA合成代谢的关键酶,黑穗醋栗果实中AsA含量积累主要取决于GalLDH活性,说明合成途径起着更关键的作用,而AsA-GSH循环再生途径相关酶对AsA合成也有一定的贡献,黑穗醋栗高AsA含量的积累是由合成途径与循环途径共同作用的结果。     

不同叶龄菠菜叶片抗坏血酸含量与其代谢相关酶活性的比较

以欧丽特菠菜叶片为试材,研究了菠菜叶片发育过程中3个时期叶片(幼叶、成熟叶、衰老叶)的抗坏血酸代谢变化及抗坏血酸含量与其相关酶活性的关系。结果表明:抗坏血酸(AsA)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量的变化趋势与L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)以及脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性的变化趋势基本一致,而与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化呈此消彼长。同时单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和还原型谷胱甘肽(GSH)有助于AsA的再生。说明通过增加GalLDH和再生酶活性能提高菠菜叶片AsA的含量,并延缓其衰老。     

氮素形态对菠菜体内抗坏血酸含量及其代谢的影响

    采用基质培养试验,研究营养液不同铵硝配比(0∶100,25∶75,50∶50,75∶25,100∶0)对菠菜叶片抗坏血酸含量及其代谢相关酶活性的影响.结果表明,菠菜植株鲜重和干重以铵硝比为25∶75处理最高,铵硝比超过50∶50时则显著下降.菠菜叶片抗坏血酸(AsA)、总抗坏血酸(AsA+DHA)含量随着铵硝比的提高逐渐增加.菠菜叶片L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)活性在铵硝比小于50%时没有显著变化,进一步提高铵硝比则显著降低;铵硝比不影响抗坏血酸氧化酶(AAO)的活性.脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)的活性均随着供铵比例提高而逐渐提高,且与AsA含量的变化趋势相似.表明提高营养液中铵硝比增加菠菜叶片AsA含量,与其提高MDHAR、DHAR活性和加快AsA的再生循环有关,而与其对GalLDH和AAO酶活性的影响没有明显的相关.     

高低温胁迫对番茄叶片抗坏血酸代谢系统的影响

为探明番茄在温度逆境下抗坏血酸（AsA）代谢系统抗氧化的生理机制,以番茄幼苗为试材,分别研究了高温（40℃）和低温（5℃）胁迫（0、4、8、12、24、36h）下,叶片AsA代谢的主要酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（GalLDH）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性与AsA、脱氢抗坏血酸（DHA）和AsA＋DHA含量的变化。结果表明：在高温和低温胁迫下,除36h外,番茄叶片AsA、DHA和AsA＋DHA含量和GalLDH、DHAR、APX、MDHAR及GR活性均明显高于25℃（CK）处理,H2O2含量始终明显高于CK,AsA／DHA始终明显低于CK,说明短时间（24h）高温和低温胁迫,番茄幼苗以AsA为核心的抗氧化系统功能明显增强,但长时间（36h）温度胁迫,AsA抗氧化系统的功能明显下降,导致H2O2的积累。     

黑穗醋栗AsA含量及其代谢酶活性差异分析

[目的]分析黑穗醋栗不同品种抗坏血酸（AsA）含量及其合成代谢相关酶活性的差异,为研究黑穗醋栗果实AsA积累规律和选育优良黑穗醋栗品种提供参考依据.[方法]采用液相色谱测定30个黑穗醋栗品种的AsA含量,选择含量差异较大、生产中广泛应用的8个品种,测定其AsA合成代谢相关酶的活性,并比较分析不同品种间的差异.[结果]30个黑穗醋栗品种果实AsA含量为144.79～329.71 mg/100 gFW,呈现出明显的多样性.AsA含量较高的品种（路德克、寒丰、亚德）其抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHRA）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHRA）活性较高,而AsA含量较低的品种（利桑佳、黑丰、奥依宾）还原酶活性相对较低;AsA含量与MDHAR、DHAR活性呈极显著正相关,相关系数分别为0.982和0.951,与（APX）活性呈显著正相关,相关系数为0.826.[结论]不同品种黑穗醋栗AsA含量及AsA合成相关酶活性差异较大,可作黑穗醋栗品种分类和品种选育的参考指标.     

外源AsA对苹果果实采后衰老及AsA-GSH循环的影响

 以苹果(Malus domestica Borkh．)品种“嘎拉”果实为试材,研究了外源抗坏血酸(AsA)处理对采后果实成熟衰老及其过程中抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA GSH)循环各组分的影响。结果表明,在嘎拉苹果果实常温贮藏过程中,贮藏前期AsA再生酶单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR) 和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性升高,AsA含量上升。但在贮藏后期,AsA,脱氢抗坏血酸(DHA)、谷胱甘肽(GSH)、氧化态谷胱甘肽（GSSG）、总抗坏血酸和总谷胱甘肽含量都开始迅速下降。10mmol/L外源AsA处理降低了果实相对膜透性、MDA和H2O2含量,提高了贮藏前期AsA-GSH循环系统相关酶（抗坏血酸还原酶(APX),MDHAR,DHAR和谷胱甘肽还原酶(GR)）的活性,AsA和GSH水平,增加了AsA/DHA比率。     

三种酶对采后‘海沃德’和‘华特’猕猴桃AsA的氧化作用

【目的】探究‘海沃德’‘华特’猕猴桃果实采后影响抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)氧化的相关酶活性及基因表达差异,为猕猴桃采后AsA氧化机制的系统研究,调控果实成熟和衰老进程,并有效保持果实采后品质和延长贮藏时间等研究提供理论依据。【方法】以‘海沃德’‘华特’猕猴桃作为试验材料,测定两个品种的果实在采后25℃贮藏条件下AsA、总抗坏血酸(total ascorbic acid,T-AsA)、脱氢抗坏血酸(dehydroascorbic acid,DHA)、AsA/DHA、与AsA氧化相关的抗坏血酸氧化酶(ascorbic acd oxidase,AO)、漆酶(Laccase)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)的活性及相关酶基因的表达,研究两个品种猕猴桃果实AsA含量变化与AO、漆酶、APX活性及相关酶基因的相关性。【结果】‘海沃德’猕猴桃采后初期AsA含量为86.9 mg/100g FW,到贮藏末期损失约45%,而‘华特’猕猴桃在采后初期AsA含量较高,为610 mg/100 g FW,中期上升至峰值886 mg/100 g FW,末期下降到778 mg/100 g FW,高于采后第1天AsA含量,整体呈上升趋势;两个品种DHA含量在整个贮藏期整体呈下降趋势,但‘海沃德’猕猴桃中DHA含量始终低于‘华特’;T-AsA含量与其AsA含量的变化趋势接近;整个贮藏后期,‘海沃德’猕猴桃的AsA/DHA比值远低于‘华特’。AO活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈显著负相关性,漆酶活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈负相关性;从采后第8天开始,‘华特’的AO活性低于‘海沃德’,在整个贮藏期,‘华特’猕猴桃中漆酶活性都低于‘海沃德’;且在采后第11天,‘华特’中AO和漆酶活性均达到最低值,‘海沃德’中漆酶活性在采后第16天达到最高值;APX对AsA含量的影响较小,其活性与AsA变化无显著相关性。AO基因家族中的3个基因中,Achn020161是AsA氧化分解的关键基因,而Achn191341和Achn316521与AsA的氧化无显著相关性;漆酶基因家族中的3个基因中,Achn007661、Achn191341对AsA含量变化有一定影响,而Achn163871与AsA的氧化无显著相关性;APX基因家族中的Achn123021、Achn082241、Achn187071对AsA含量的变化有一定影响,但均不是氧化AsA的关键基因。【结论】AsA/DHA的高比值对AsA的积累起重要作用,AO是氧化AsA的关键酶,漆酶对AsA氧化有一定作用,APX不是主要氧化AsA的酶,推测AO基因家族中的Achn020161是氧化AsA的关键基因,而漆酶基因家族中的Achn007661与Achn19134对氧化AsA有一定作用。     

三种酶对采后‘海沃德’和‘华特’猕猴桃 AsA的氧化作用

【目的】探究‘海沃德’‘华特’猕猴桃果实采后影响抗坏血酸（ascorbic acid,AsA）氧化的相关酶活性及基因表达差异,为猕猴桃采后AsA氧化机制的系统研究,调控果实成熟和衰老进程,并有效保持果实采后品质和延长贮藏时间等研究提供理论依据。【方法】以‘海沃德’‘华特’猕猴桃作为试验材料,测定两个品种的果实在采后25℃贮藏条件下AsA、总抗坏血酸（total ascorbic acid,T-AsA）、脱氢抗坏血酸（dehydroascorbic acid,DHA）、AsA/DHA、与AsA氧化相关的抗坏血酸氧化酶（ascorbic acd oxidase,AO）、漆酶（Laccase）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）的活性及相关酶基因的表达,研究两个品种猕猴桃果实AsA含量变化与AO、漆酶、APX活性及相关酶基因的相关性。【结果】‘海沃德’猕猴桃采后初期AsA含量为86.9 mg/100 g FW,到贮藏末期损失约45%,而‘华特’猕猴桃在采后初期AsA含量较高,为610 mg/100 g FW,中期上升至峰值886 mg/100 g FW,末期下降到778 mg/100 g FW,高于采后第1天AsA含量,整体呈上升趋势;两个品种DHA含量在整个贮藏期整体呈下降趋势,但‘海沃德’猕猴桃中DHA含量始终低于‘华特’;T-AsA含量与其AsA含量的变化趋势接近;整个贮藏后期,‘海沃德’猕猴桃的AsA/DHA比值远低于‘华特’。AO活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈显著负相关性,漆酶活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈负相关性;从采后第8天开始,‘华特’的AO活性低于‘海沃德’,在整个贮藏期,‘华特’猕猴桃中漆酶活性都低于‘海沃德’;且在采后第11天,‘华特’中AO和漆酶活性均达到最低值,‘海沃德’中漆酶活性在采后第16天达到最高值;APX对AsA含量的影响较小,其活性与AsA变化无显著相关性。AO基因家族中的3个基因中,Achn020161是AsA氧化分解的关键基因,而Achn191341和Achn316521与AsA的氧化无显著相关性;漆酶基因家族中的3个基因中,Achn007661、Achn191341对AsA含量变化有一定影响,而Achn163871与AsA的氧化无显著相关性;APX基因家族中的Achn123021、Achn082241、Achn187071对AsA含量的变化有一定影响,但均不是氧化AsA的关键基因。【结论】AsA/DHA的高比值对AsA的积累起重要作用,AO是氧化AsA的关键酶,漆酶对AsA氧化有一定作用,APX不是主要氧化AsA的酶,推测AO基因家族中的Achn020161是氧化AsA的关键基因,而漆酶基因家族中的Achn007661与Achn19134对氧化AsA有一定作用。     

低温胁迫对不同品系甘蓝幼叶AsA-GSH 循环代谢的影响

[目的]分析低温(4℃)胁迫下甘蓝(Brassica oleracea L.)幼叶中还原型抗坏血酸—还原型谷胱甘肽(AsA-GSH)循环代谢的变化,为选育和推广抗寒甘蓝品种提供参考依据.[方法]以4个不同耐寒性甘蓝品系为试验材料,测定分析低温胁迫下其过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、AsA、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、氧化型抗坏血酸(DHA)含量和AsA/DHA、GSH/GSSG及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性的变化情况.[结果]随低温胁迫时间的延长,4个甘蓝品系幼叶的H2O2和MDA含量均明显增加;耐寒甘蓝品系231和235的AsA、GSH和GSSG含量显著增加(P<0.05,下同),不耐寒甘蓝品系161和163的AsA、GSH和GSSG含量则呈先增加后减少的变化趋势;DHA含量均呈增加趋势,AsA/DHA和GSH/GSSG均呈先增加后减少的变化趋势,但不同耐寒性甘蓝品系间存在差异;AsA-GSH循环中的APX、GR和MDAR活性在低温胁迫期间均呈上升趋势,而脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性呈先升高后降低的变化趋势.[结论]耐寒甘蓝品系231和235能更迅速响应低温胁迫,可有效清除H2O2,减轻氧化应激损伤,维持甘蓝体内的氧化还原平衡.     

黄果柑果实抗坏血酸、谷胱甘肽和有机酸积累特性

为探究黄果柑果实发育过程中抗坏血酸、谷胱甘肽和有机酸的积累特性及相关性,采用高效液相色谱法测定黄果柑果实有机酸和抗坏血酸的含量。结果表明:黄果柑果实发育过程中抗坏血酸的积累主要以AsA为主,含量为21.11~33.73 mg·100g^-1;谷胱甘肽的积累以GSH为主,含量为58.99~186.37 μmol·L^-1;果实中检测出7种有机酸,其中柠檬酸含量最高,为641.10~4 192.85 mg·100g^-1,总体呈“降-升-降”趋势。T-AsA含量与AsA/DHA、GSH/GSSG呈极显著相关,说明AsA/DHA和GSH/GSSG氧化还原能力对T-AsA的积累和维持有重要作用;T-GSH含量与有机酸组分呈极显著正相关,表明有机酸和T-GSH之间呈相互促进的关系;果实中T-AsA和AsA含量对主成分的影响程度相对较大;通径分析表明,柠檬酸和草酸与T-GSH的直接通径系数最大,说明柠檬酸和草酸对T-GSH的积累作用显著。     

苹果果实GalDH和GalLDH基因的表达与AsA的关系

 【目的】进一步探明苹果果实是否具有抗坏血酸（AsA）合成的能力。【方法】从‘嘎拉’苹果果实中克隆AsA合成关键酶L-半乳糖脱氢酶（L-galactose dehydrogenase, GalDH）全长cDNA序列,检测它与另一合成酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（L-galactono-1,4-lactone dehydrogenase, GalLDH）在苹果不同组织中的表达及酶活性与AsA含量的关系。【结果】克隆获得的苹果GalDH cDNA含有975 bp的完整开放阅读框,编码一条分子量为34.97kD、含324个氨基酸残基的蛋白质,登录号为GQ131419。在叶片和苹果果实不同组织中,均能检测到GalDH和GalLDH基因mRNA表达和活性,叶片高于果实,幼果高于成熟果,果皮高于果肉。同时,苹果果皮中的AsA含量受光的调控,二者在阳面果皮的表达和活性明显高于阴面果皮,而阳、阴面果肉间无明显差异。不同组织中的AsA含量与GalDH和GalLDH活性均呈显著正相关性。【结论】进一步证明了苹果果实自身具有经L-半乳糖途径合成AsA的能力,且合成可能是苹果果实AsA形成的主要决定因子。     

外源Ca2+、Mg2+、Cu2+和吖啶黄素对刺梨果实维生素C合成的影响

【目的】研究二价金属离子和传统抑制剂对刺梨果实维生素C合成的调控作用。【方法】以‘贵农5号’刺梨为材料,采用离体喂饲和活体注射相结合的方法,研究Ca2+、Mg2+、Cu2+等二价金属离子及吖啶黄素、石蒜碱等有机抑制剂对刺梨果实半乳糖内酯脱氢酶（GalLDH）活性和维生素C（AsA）合成的影响。【结果】Ca2+、Mg2+两种离子对初纯化的GalLDH酶活性有一定的促进作用,Cu2+则显著抑制其活性;当用金属离子与AsA合成底物半乳糖内酯（GalL）共同喂饲果肉时,Ca2+、Mg2+两种离子未有效促进AsA合成,Cu2+处理下的刺梨果肉中AsA含量甚至显著降低;在刺梨果实发育过程中,注射Ca2+对活体果实AsA合成有明显促进作用,Mg2+的作用不明显,而Cu2+依然表现出对AsA合成的抑制作用。吖啶黄素能抑制初纯化GalLDH酶液约70%的活性,而石蒜碱的抑制作用较小（约30%）,但两者在离体喂饲处理中对AsA合成表现出相似的抑制效果;活体注射处理时,吖啶黄素在处理后期对AsA合成表现出较明显的抑制作用,石蒜碱则无此效应。【结论】外源增Ca2+可促进刺梨果实AsA合成和积累,而Cu2+和吖啶黄素则有抑制作用。