己糖激酶调控‘赤霞珠’酿酒葡萄蔗糖分解代谢

以酿酒葡萄(Vitis viniferaL.)‘赤霞珠’果实为试材,研究己糖激酶与蔗糖分解代谢关键酶[可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶(分解方向)]在果实发育过程中的关系,以期为己糖激酶对蔗糖分解代谢的调控提供知识。利用高效液相色谱(HPLC)分析了发育期‘赤霞珠’葡萄果实中蔗糖、葡萄糖和果糖的含量,测定了其己糖激酶、酸性转化酶和蔗糖合酶活性变化趋势。研究表明,果实整个发育过程中,蔗糖含量极微,己糖激酶表现出与葡萄糖、果糖相反的梯度变化;葡萄糖和果糖含量低时,可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶的活性开始上升;葡萄糖和果糖含量高时,可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶的活性降低。相关性分析表明,蔗糖含量与葡萄糖含量、果糖含量显著相关,葡萄糖和果糖含量与可溶性酸性转化酶、蔗糖合酶活性负相关,己糖激酶活性与所有因子负相关,但无显著相关。讨论后得出己糖激酶可能通过其催化活性调控葡萄糖和果糖的积累并反馈调节可溶性酸性转化酶和蔗糖合酶。     

外源生长素对番茄果实蔗糖代谢关键酶活性及基因表达的影响

以普通栽培型番茄辽园多丽为试验材料,研究了花期施用PCPA对发育过程中的番茄果实糖含量变化、蔗糖代谢关键酶活性及可溶性酸性转化酶基因表达的影响.结果表明,随着番茄果实的发育,可溶性酸性转化酶的活性和酶基因的表达均增强,果糖和葡萄糖的含量也呈递增的趋势,成熟时含量最高.PCPA处理在果实发育的成熟期提高了酸性转化酶的活性,促进了可溶性酸性转化酶基因的表达,增加了果糖和葡萄糖的含量.     

花生籽仁发育过程中糖分积累特征及蔗糖代谢酶活性分析

花生籽仁的含糖量与其食用品质和加工特性密切相关,为了明确花生籽仁发育过程中糖分积累特征以及与蔗糖代谢相关酶活性的关系,以3个不同蔗糖含量的花生品种为材料,分别比较了它们在籽仁发育不同时期可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量以及蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、中性转化酶(NI)、酸性转化酶(SAI)等蔗糖代谢关键酶的活性差异。结果表明不同品种在籽仁发育过程中的糖组分含量及酶活性变化规律相似;无论是合成方向还是分解方向,都以SS活性值相对最高;相关性分析显示,籽仁发育后期蔗糖含量与NI呈极显著负相关,与SPS呈显著正相关。推测可以在花生籽仁趋于成熟时,通过调节NI和SPS活性来提高其蔗糖含量。     

西瓜果实糖分积累研究综述

西瓜果实糖分的积累类型是“中间类型”。其光合产物是棉籽糖和水苏糖,并以此形式运输,但是最终进入果实的糖分仍然是蔗糖。因此,蔗糖是许多果实中糖积累的主要形式,是果实品质形成的重要因子。在西瓜果实糖分积累的过程中,蔗糖转化酶、蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶是三种最为重要的代谢酶。同时,它们控制着另外两种糖分:果糖、葡萄糖的合成与转化。使得西瓜果实在成熟时各种糖分的积累达到蔗糖、果糖、葡萄糖含量平衡,产生西瓜特有的风味。     

骏枣果实糖分积累及相关代谢酶活性变化的研究

糖分积累是果实品质形成的关键,蔗糖代谢是果实糖分积累的重要过程。本研究以骏枣为试材,测定和研究了骏枣果实发育过程中糖组分及含量的变化和蔗糖代谢相关酶的活性变化。结果表明:(1)骏枣果实发育早期主要积累果糖和葡萄糖,后期蔗糖含量快速增加,果实成熟时主要积累蔗糖,属于蔗糖积累型果实。(2)在果实的整个发育期,酸性转化酶(AI)在前期活性很高,之后随着果实发育其活性迅速降低直至果实成熟,中性转化酶(NI)活性总体变化趋势为先下降后升高;蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性呈先高后低的下降趋势;蔗糖合成酶(SS)果实发育中后期则主要以合成方向酶活性(SS-s)为主,分解方向酶活性(SS-c)随果实发育而下降,而合成方向酶活性则随果实发育而逐步增强。(3)果实在发育过程中,AI、NI和SS共同参与蔗糖的分解代谢,果实发育后期,AI和NI是蔗糖合成的重要酶。AI和NI在骏枣果实的糖代谢中起主要的调控作用。     

盐胁迫对苗期番茄蔗糖代谢的影响

研究了不同浓度盐胁迫下番茄苗期蔗糖代谢相关酶（转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶）的活性变化与糖积累的关系。结果表明：盐胁迫在一定程度上可以提高番茄幼苗体内的果糖和葡萄糖含量,降低蔗糖的含量。短期盐胁迫可以提高番茄幼苗体内转化酶的活性,使相应的可溶性酸性转化酶mRNA水平提高,处理后期转化酶活性及可溶性酸性转化酶mRNA水平下降;蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性降低,但与对照之间的差异不显著;表明盐胁迫主要通过调节转化酶表达与活性变化来影响番茄苗期的蔗糖代谢水平。     

番茄果实生长发育过程中糖的代谢

通过测定番茄果实生长发育过程中蔗糖、果糖、可溶性总糖、淀粉的含量和糖代谢中涉及到的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶、中性转化酶的活性,研究了番茄果实生长发育过程中糖的代谢过程。根据番茄果实的生长发育曲线和相对日生长率,可以将番茄的生长发育过程按开花后39 d作为分界点分为2个阶段,39 d之前为产量形成期,之后为品质形成期。在产量形成期内,果糖和可溶性总糖含量逐渐升高,淀粉含量逐渐下降,蔗糖含量先升高后下降,变化不剧烈,以积累淀粉为主。同期AI和NI的活性较低,SS和SPS的活性较高。在品质形成期,果糖含量升高,淀粉含量下降,蔗糖和可溶性总糖变化不明显,以积累果糖为主。AI和NI的活性急剧升高,SS和SPS的活性很低。统计分析表明,番茄果实单果重量与淀粉含量、淀粉含量与NI活性呈显著负相关,可以参考淀粉的含量和NI的活性进行番茄高产研究。果糖含量与淀粉含量呈显著负相关,与SS和AI,NI的活性均为显著正相关;番茄果实中的可溶性总糖与淀粉含量呈显著负相关,与SS的活性呈显著正相关,可以参考SS和AI,NI的活性进行高果糖含量的品质研究。     

中宁圆枣果实发育成熟期生理生化变化

以10年生的中宁圆枣为试材,研究了果实发育后期(白熟期￣全红期)生理和生化变化特性,结果表明:(1)中宁圆枣果肉硬度变化具有明显的2个阶段,从白熟期至初红期,果肉硬度大幅度降低;从初红期至全红期,硬度维持在12.0￣12.5kg/cm2。(2)果实抗坏血酸含量与果实发育成熟度呈极显著的负相关关系,相关系数r=-0.9686;果实可滴定酸含量与果实发育成熟度呈极显著的正相关关系,相关系数r=0.9254。(3)果实发育成熟期,可溶性固形物、总糖、蔗糖和果糖含量均与果实发育成熟度呈极显著的正相关关系,葡萄糖含量和果实发育成熟度呈显著的正相关关系。(4)中宁圆枣果实在白熟期前以积累单糖为主,果实糖份累积总体表现为“果糖 蔗糖”型。(5)随着果实发育成熟,果实相对甜度不断增加。果实总糖、可溶性固形物、蔗糖和果糖含量与果实相对甜度呈极显著正相关关系,相关系数分别为0.9940、0.9827、0.9750和0.9259;葡萄糖含量和果实相对甜度呈显著正相关关系,相关系数r=0.9117。     

甜菜蔗糖代谢相关酶活性与糖积累关系的研究

在甜菜不同生育时期同步测定了块根和叶片中的可溶性总糖、果糖和蔗糖含量及蔗糖代谢相关酶-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,并对糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,甜菜蔗糖代谢的相关酶对块根的糖积累的影响要高于叶片;甜菜块根和叶片中的合成和分解酶类是协同作用进行糖积累过程,并非哪类酶在单独发挥作用;整个生育期甜菜块根的可溶性总糖、果糖和蔗糖含量均大于叶片,苗期块根中果糖是块根糖积累的主要产物,叶丛形成期块根中蔗糖是块根糖积累的主要产物.     

套袋对红富士苹果山梨醇代谢和相关酶活性的影响

以红富士为试材,研究了套袋对苹果果实糖含量和山梨醇代谢相关酶活性的影响。结果表明：在整个发育过程中,套袋苹果果实的蔗糖、葡萄糖和果糖含量及SDH的活性变化趋势与对照基本一致。与对照相比,套袋后,苹果果实的蔗糖、葡萄糖和果糖含量均出现不同程度的降低,而山梨醇含量有一定的增加。套袋处理降低苹果果实的SDH活性,但SOX活性在发育后期有一定的增加。相关分析表明,苹果果实的果糖积累主要与SDH活性密切相关。由此推断,套袋通过降低苹果果实的山梨醇代谢而影响苹果果实的糖积累。     

弱光对西瓜果实品质及蔗糖代谢的影响

研究旨在阐明弱光降低西瓜果实品质的问题，以西瓜品种‘苏蜜8号’为试材，通过田间50%遮阴处理模拟弱光试验，采用液相色谱技术和分光光度比色法测定弱光下西瓜果实不同生长发育阶段的糖分组成及蔗糖代谢关键酶活性。结果表明，遮阴显著降低了西瓜可溶性固形物含量；果实发育前期（0～12天）弱光促进了蔗糖的积累，而之后弱光显著抑制了西瓜果实蔗糖的积累；在西瓜果实发育阶段，弱光抑制了果糖含量和葡萄糖含量在西瓜果实中的积累；蔗糖磷酸合成酶活性和转化酶活性的降低是弱光抑制蔗糖含量积累、糖含量及糖分组成变化的主要原因。本研究可为早春及秋季设施西瓜生产中的光环境管理和高品质栽培技术的研究开发提供科学依据。     

Effects of preharvest nitric oxide treatment on ethylene biosynthesis and soluble sugars metabolism in ‘Golden Delicious’ apples

In order to examine the influence of preharvest nitric oxide (NO) treatment on ethylene biosynthesis and soluble sugar metabolism in ‘Golden Delicious’ apples, apple trees were sprayed with 50 μM sodium nitroprusside (SNP) (a donor of NO) 14 days before harvest. The results indicated that preharvest SNP treatment can increase the NO content and the NOS activity in apple fruit, therefore, delay the accumulation of ethylene due to its inhibition on the activities of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase (ACS) and 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxydase (ACO). Fructose is the main sugar in ‘Golden Delicious’ apple. The synthesis of sucrose was stimulated and the decomposition of sucrose was inhibited by this treatment, thus causing the accumulation of sucrose. We can draw a conclusion that pre-harvest SNP (50 μM) treatment can increase the NO content of fruit during storage, while higher NO content can further regulate fruit ripening through its effect on ethylene and sugar metabolism in ‘Golden Delicious’ apple fruit during storage at 18 °C.     

不同氮肥施用量对甜菜蔗糖代谢关键酶和可溶性糖含量的影响

为了筛选合适的氮素施用量,研究氮素营养和甜菜蔗糖代谢的关系。以尿素为氮源,采用HI003为试材,研究了不同的施氮水平对甜菜叶片和块根可溶性糖含量、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性的影响。结果表明：在生育期初期,叶片和块根中的可溶性糖含量随着施氮量的提高降低,后期糖分积累期,施氮量(40~160kg/hm²)可以提高块根的可溶性糖含量,超过160kg/hm²可溶性糖含量降低;叶片中,整个生育期施氮肥处理增加了蔗糖磷酸合成酶活性,蔗糖合成酶在生育期前期随着施氮量增加活性降低;甜菜块根中,氮素处理在生育期初期,降低了蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性,适宜的施氮量(120~160kg/hm²）可以提高甜菜生育期后期块根中的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性;试验发现较高的施氮量不利于糖的积累,适合的施氮量为120~160kg/hm²。     

栽培桃与野生桃果实发育中山梨醇含量及其相关酶活性的变化

试验研究桃果实发育过程中,山梨醇含量及其相关酶活性的变化规律,探究其与裂核现象的可能关系。以栽培桃‘久保’和野生桃为试验材料,测定桃果实不同发育时期中果皮和内果皮的山梨醇含量以及与山梨醇代谢相关酶--山梨醇脱氢酶(SDH)和山梨醇氧化酶(SOX)活性的变化。在果实发育的第1个时期,‘久保’中果皮山梨醇含量整体趋势高于野生桃,SDH和SOX的活性低于野生桃,说明在幼果生长期,‘久保’中果皮内的山梨醇代谢较野生桃弱。在果实发育的第2个时期,对比‘久保’与野生桃内果皮,‘久保’的山梨醇含量高于野生桃,SDH的活性低于野生桃,说明在桃果实硬核期,野生桃内有较强的山梨醇代谢活性,从而有利于果糖的形成,为桃果核的木质化提供能量来源。在果实发育的第3个时期, ‘久保’中果皮内的山梨醇含量比野生桃要上升的快,表明‘久保’果实可能更多地利用外源糖供给,促进果实的迅速膨大。     

菜用大豆籽粒不同部位蔗糖积累及关键酶活性研究

田间种植可溶性糖含量不同的3个菜用大豆品种,在R5.5、R6、R6.2、R6.5和R7期取样,分析籽粒种皮、子叶和胚轴中蔗糖含量及4种关键酶活性动态,结果表明,籽粒不同部位蔗糖积累呈先增加后下降的趋势,R6.2期是高峰期,此时期品种台292、中科毛豆1号和品系121的胚轴蔗糖含量比子叶分别高57.6%、53.6%和44.2%;比种皮分别高71.6%、75.3%和73.6%。由于子叶干重占整粒重90%以上,因此整个籽粒的蔗糖含量主要由子叶决定。子叶的蔗糖磷酸合酶(SPS)活性高于胚轴和种皮,在R6.2期表现更加明显,且蔗糖含量高的品系121子叶中SPS活性高于另外2个品种;蔗糖合酶(SS)在籽粒形成期活性变化呈前期高于后期的趋势,最高值出现在灌浆前期R5.5期胚轴中;两种转化酶活性变化差异较大,中性转化酶(NI)活性一直呈不断下降趋势;籽粒不同部位NI活性无明显差异,而酸性转化酶(AI)活性差异较大;胚轴和子叶中AI活性明显低于种皮,且种皮中AI活性与种皮中蔗糖积累显著负相关(r=–0.59)。蔗糖积累与4种关键酶活性的相关分析发现,籽粒中蔗糖的含量并非受某一种酶绝对调控,SPS活性与SS+AI+NI活性总和之差与籽粒中蔗糖的积累显著正相关(r=0.53^**)。     

花铃期渍水对棉铃对位叶蔗糖代谢及铃重的影响

试验以新棉33B为材料,于2007年和2009年在江苏南京(32º02′N,118º50′E)江苏省农业科学院防雨棚的水泥池中进行。以正常灌水(土壤相对含水量为75%±5%)为对照,于棉花中部(6~8)果枝开花时进行渍水7 d和14 d (保持地面2~3 cm的水层)处理。研究花铃期渍水对棉铃对位叶蔗糖代谢及铃重形成的影响。结果表明,花铃期渍水条件下棉铃对位叶可溶性糖、蔗糖、淀粉含量增加,蔗糖/淀粉比值下降,且随渍水持续期的延长变化幅度增大,表明花铃期渍水致使叶片蔗糖外运受阻且随渍水时间的延长外运受阻加重;棉铃对位叶蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶和酸性转化酶活性增强,且随渍水持续期的延长和果枝部位的上升而增大;棉铃对位叶可溶性糖、蔗糖和淀粉含量与蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶及酸性转化酶活性显著正相关(P<0.05),表明渍水条件下蔗糖代谢被激活但并未促进叶片蔗糖的外运,铃重随果枝部位上升和渍水持续期的延长下降幅度增大。这是渍水条件下铃重下降的重要原因。