‘长富2号’苹果短枝幼果摘除对芽叶可溶性糖积累和成花相关基因表达的影响

以‘长富2号’苹果为材料,在盛花期后31d进行短枝摘果处理,研究处理后短枝顶芽生长状态、成花率以及短枝芽叶可溶性糖(蔗糖、果糖、葡萄糖及山梨醇)的动态变化,并利用实时荧光定量PCR检测顶芽糖代谢相关基因(MdSPS6、MdSUSY1、MdHXK1、MdSUT1)、MdTPS基因和成花相关基因(MdFT、MdFD、MdCO、MdSOC1、MdLFY、MdAP1)的表达模式。结果表明:摘果处理后,短枝顶芽长度、宽度及鲜样质量有一定的增加,次年成花率显著高于对照;短枝顶芽中蔗糖、果糖、山梨醇变化较为明显,在生理分化后期都显著高于对照,而葡萄糖含量变化较小;短枝叶片中,4种可溶性糖含量第1个高峰由盛花期后60 d提前至40 d;顶芽糖代谢相关基因及3个MdTPS基因(MdTPS1-1~MdTPS1-3)都响应摘果处理;MdFT、MdFD、MdCO、MdSOC1和MdLFY等的表达在盛花期后40 d均有显著的上调,其中MdLFY的变化最为明显,而MdAP1在整个生理分化期与对照无显著差异。     

外源山梨醇影响桃叶片和果实糖代谢的分子机制研究

为研究桃树（Prunus persica）外源喷施山梨醇（1 mmol·L-1）对其糖代谢的影响，整合代谢组与转录组数据，分析叶片和果肉中蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇的含量和特定糖代谢、糖转运基因表达的变化，以期明确受影响的代谢通路。测定结果表明，山梨醇处理叶片葡萄糖、果糖、蔗糖含量提升，山梨醇含量变化不明显；处理果肉山梨醇含量下降，其他糖含量变化不明显；处理叶片和果肉蔗糖/果糖、蔗糖/葡萄糖、山梨醇/果糖、山梨醇/葡萄糖和山梨醇/蔗糖比值均显著下降。山梨醇处理后，叶片和果肉糖代谢、糖转运基因表达谱变化不相同，糖代谢酶（Pp SDHb、Pp PFKa/b/e、Pp HXKa、Pp SUSb/c、Pp INVe）和糖转运子（Pp SOTa/i、Pp SWEET10/13）基因参与调控叶片和果肉中的蔗糖、果糖、葡萄糖和山梨醇积累。转录组分析证实山梨醇处理造成的差异表达基因富集于糖代谢相关途径（叶片蔗糖、淀粉代谢途径和果肉碳代谢途径）及其他次级代谢途径。这些结果说明外源山梨醇对桃叶片和果实果肉可溶性糖含量和糖组分平衡的影响不同。山梨醇处理造成桃叶片、果实糖代谢酶和糖转运子基因表达变化，影响了糖...     

外源Fe2+对梨黄化叶光合能力及糖合成代谢的影响

【目的】探讨外源FeSO₄对梨黄化叶叶绿素含量、光合特性及其糖代谢的影响。【方法】以砀山酥梨正常和黄化植株为试材,对生长期黄化植株喷施0.2%FeSO₄溶液,测定叶片总叶绿素(Chl)、山梨醇、果糖、葡萄糖及蔗糖含量;分析了光合、糖代谢相关基因的表达。【结果】FeSO₄处理诱导了黄化叶内Chl合成,增强了其叶片净光合速率P_n、蒸腾速率T_r和叶绿素荧光参数F_m、F_v/F_m,促进了叶内果糖、山梨醇和葡萄糖积累。FeSO₄处理后3、6、9、12 d,光合基因PSI subunit II、PSII psbD、Rubisco activase V和Chl a–b P4表达量均显著升高,山梨醇代谢相关基因S6PDH1、SDH2/3和其转运基因SOT8/14/15/26/30表达量则均在处理后6 d和9 d显著增加。而蔗糖合成基因SPS1/3和转运基因SUT1/2/3、TMT2表达量均在处理后3、6、9 d显著减少,而显著下降的SUS1/3/7/12则可能催化了蔗糖的降解。【结论】外源FeSO₄促进了黄化叶内Chl合成,调控了光合基因的表达,并显著增强了其光合作用,同时调控糖代谢相关基因,加速其合成、分解与转运,显著增加了叶内果糖和葡萄糖含量。     

硝酸钙对嫁接网纹甜瓜果实糖含量及糖代谢相关酶活性的影响

为解决嫁接厚皮甜瓜含糖量下降的问题,以自根厚皮甜瓜和嫁接厚皮甜瓜为试材,探讨了不同浓度硝酸钙处理对嫁接厚皮甜瓜糖代谢的影响。结果显示：叶面喷施不同浓度硝酸钙对嫁接厚皮甜瓜果实糖含量的影响程度不同。与嫁接对照相比,0.5 %硝酸钙处理显著增加了嫁接厚皮甜瓜果实发育后期（处理后14～42 d）的果糖、葡萄糖、蔗糖含量,降低了棉籽糖和水苏糖含量,提高了肌醇半乳糖含量|0.2 %和0.8 %硝酸钙处理虽也在一定程度上影响着可溶性糖含量,但影响程度低于0.5 %硝酸钙处理|处理21 d后,3个浓度的硝酸钙处理均极显著增加了果实中总糖含量,且0.5 %硝酸钙处理还极显著增加了淀粉含量|但与自根对照相比,0.5 %硝酸钙处理的果糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉和总糖含量仍未能增加至自根厚皮甜瓜水平。从果实的蔗糖代谢及半乳糖代谢相关酶来看,与嫁接对照相比,叶面喷施不同浓度的硝酸钙处理均显著或极显著的增加果实发育中期（处理后14～28 d）酸性转化酶、碱性α- 半乳糖苷酶和果实发育中后期（处理后28～42 d）蔗糖磷酸合成酶的活性,但对于中性转化酶和蔗糖合成酶活性影响不显著|与自根对照相比,0.5 %硝酸钙处理的酸性转化酶活性未达到自根对照水平,蔗糖磷酸合成酶活性大幅提升,与自根对照差异不显著。结果表明：与嫁接对照相比,叶面喷施不同浓度硝酸钙处理均可不同程度提高嫁接厚皮甜瓜果实淀粉、总糖、葡萄糖、果糖、蔗糖含量及其果实发育前中期的酸性转化酶、碱性α- 半乳糖苷酶和果实发育中后期的蔗糖磷酸合成酶等糖代谢相关酶活性,其中0.5 %硝酸钙处理效果最佳,增加了果实发育中后期蔗糖含量,具有改善嫁接厚皮甜瓜果实品质的作用。     

桃果实缝合线软化与糖代谢的关系

为进一步说明桃果实缝合线过早软化的原因,测定了不同发育时期大久保桃果肉软化果和正常果缝合线部位的蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇的含量以及蔗糖代谢的相关酶——酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶及山梨醇代谢的关键酶山梨醇脱氢酶(SDH)和山梨醇氧化酶(SOX)的酶活性,并对软化果和正常果果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析比较,结果表明,糖代谢是影响桃果肉缝合线软化的重要因子之一;软化果在硬核期缝合线果肉快速生长,且糖代谢和相关酶活性都较旺盛,以单糖代谢为主,主要受中性转化酶的调节;果实发育进入阶段Ⅲ时,软化果的糖代谢比正常果的进程和速度都快,此阶段前期软化果的糖代谢快速旺盛,蔗糖快速大量合成,后期糖积累减少且糖含量大幅降低,果实出现未熟缝合线先软的现象。     

扁桃果实发育期果肉组织糖含量及相关酶活性的变化

【目的】为提高扁桃质量而了解扁桃果实发育过程中糖代谢状况十分必要。【方法】以‘晋扁1号’扁桃(Amygdalus communis L.)为试材,测定了其果实发育过程中果肉组织糖含量及相关酶活性的动态变化。【结果】结果表明,扁桃果实中总糖、蔗糖、山梨醇、葡萄糖含量表现为前期高,后期低;果糖含量变化不大,果实成熟时迅速增加;淀粉含量前期快速升高,后期呈波动状态,维持较高水平。酸性转化酶(AI)和淀粉酶均在幼果期达到最大值,后期降低;蔗糖合成酶(SS合成方向)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在整个果实发育期表现为前期弱,后期强;山梨醇氧化酶(SOX)和山梨醇脱氢酶(SDH)活性前期很强,后期降低。相关性分析结果表明,AI、淀粉酶、SOX、SDH活性与总糖含量有显著的负相关,AI、SOX、SDH活性与淀粉含量呈极显著的负相关。【结论】由此可知花后15~45 d是‘晋扁1号’扁桃田间管理的关键时期。     

‘砀山酥梨’宿萼和脱萼分化期形态建成与碳水化合物的关系

以‘砀山酥梨’为试材,于盛花期分别喷施清水、200 mg·L~(-1)PP_(333)、400 mg·L~(-1)GA_3,在幼果分化期,分别取各处理的宿萼果和脱萼果,测定其单果质量、叶绿素、山梨醇、蔗糖、葡萄糖和果糖含量;运用荧光定量PCR技术,分析了与光合作用、山梨醇和蔗糖代谢相关基因的表达量及S6PDH、NAD~+-SDH、NADP~+-SDH、SPS和SUS酶活。结果表明,各处理宿萼果中山梨醇和蔗糖含量均显著高于脱萼果。宿萼果中显著增加的山梨醇和蔗糖含量,就幼果光合而言,与光系统Ⅱ蛋白亚基编码基因PSⅡpsb D、Rubisco活化酶基因Rubisco activaseⅣ表达量显著高于脱萼果有关;从山梨醇合成途径来看,与S6PDH1表达量和山梨醇–6–磷酸脱氢酶活性显著高于脱萼果有关;从源-库的转运关系来看,与山梨醇转运蛋白基因SOT3/4/8/14/15/21/25/29/30/31/34表达量显著高于脱萼果有关;从蔗糖合成途径来看,与磷酸蔗糖合成酶基因SPS1/8、蔗糖合成酶基因SUS1/3/7/12/13/15/17表达量及其酶活显著高于脱萼果有关;从蔗糖转运途径来看,与蔗糖转运蛋白SUT1/2/3、液泡膜单糖转运蛋白TMT2/3/4基因相对表达量显著高于脱萼果有关。因此,‘砀山酥梨’宿萼果中较脱萼果中显著增强的山梨醇、蔗糖代谢是影响其形态建成的原因。     

伴生小麦对黄瓜叶片衰老期间糖代谢相关指标的影响

采用田间试验研究伴生小麦栽培对黄瓜叶片衰老期间糖代谢相关指标的影响。结果表明,在黄瓜第4片叶叶龄为30、50 d时,伴生小麦处理的黄瓜叶片中可溶性糖、还原糖、葡萄糖和蔗糖含量均显著低于单作;在黄瓜第4片叶叶龄为30、40 d时,伴生小麦处理的黄瓜叶片中蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性均显著高于单作;伴生小麦处理的黄瓜叶片中性转化酶活性在第4片叶叶龄为20、60 d,酸性转化酶的活性在第4片叶叶龄为20、30、50 d时显著高于单作。综合分析糖代谢相关指标的变化,采用小麦伴生栽培模式,在一定程度上增强了黄瓜叶片糖代谢活动,有利于延缓叶片衰老。     

‘鸭梨’ב京白梨’杂交后代果实可溶性糖积累差异以及相关酶活性研究

 以‘鸭梨’ב京白梨’杂交后代果实中分别表现高糖和低糖的个体GT-Y10和DT-Y168为试材,研究其果实发育过程中总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖和山梨醇含量以及糖代谢相关酶活性的变化。结果表明：GT-Y10和DT-Y168中果糖含量最高,分别占总糖含量的45.77%和50.98%,山梨醇含量次之,蔗糖含量相对较低。成熟时,GT-Y10的果糖含量显著低于DT-Y168,而蔗糖、葡萄糖、山梨醇乃至总糖含量均显著高于DT-Y168。GT-Y10和DT-Y168蔗糖含量差异主要由SS（合成方向）引起;葡萄糖和果糖的差异主要由于NAD⁺-SDH和NADP⁺-SDH活性的差异引起,同时受AI、NI和SS（分解方向）的影响;NAD⁺-SDH和NADP⁺-SDH还造成山梨醇含量的差异。     

‘中蕉9号’与‘巴西蕉’果实后熟过程中可溶性糖积累差异的原因分析

【目的】从淀粉降解和可溶性糖积累的角度解析‘中蕉9号’及‘巴西蕉’果实的口感和风味存在较大差异原因。【方法】比较分析‘中蕉9号’和‘巴西蕉’果实中淀粉含量、可溶性糖含量和糖代谢相关基因的表达和酶活性。【结果】‘中蕉9号’果实的可溶性固形物、直链淀粉、果糖和葡萄糖含量较高,而‘巴西蕉’果实硬度和蔗糖含量较高‘。中蕉9号’果实中6个淀粉降解相关基因和5个可溶性糖代谢相关基因的表达量显著高于‘巴西蕉’。此外,α-淀粉酶、酸性转化酶和蔗糖合成酶在‘中蕉9号’果实中的活性更高。【结论】糖代谢相关基因在2个香蕉品种中的差异表达,使得‘中蕉9号’果实中果糖和葡萄糖含量较高,而‘巴西蕉’果实中蔗糖含量较高。     

鲜黄梨果实糖积累及山梨醇转化相关酶活性的变化

对鲜黄梨果实发育中糖积累及山梨醇转化相关酶活性的变化进行了研究。结果表明:果实发育前期以积累山梨醇和淀粉为主,后期以积累果糖为主。果实整个发育过程中,葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖含量逐渐增加,山梨醇和淀粉含量先增加后降低。山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶在果实发育早中期活性逐渐增高,后期活性降低,但较前期高,两者共同对山梨醇的转化起调控作用。     

红沙枇杷‘大红袍’与白沙枇杷‘宁海白’糖积累及代谢的差异

以白沙枇杷品种‘宁海白’和红沙枇杷品种‘大红袍’为试材,分析了果实发育进程中果实糖含量、蔗糖与山梨醇代谢关键酶活性的变化。结果表明,两个品种的果实发育与糖积累进程基本相似,蔗糖含量在整个果实发育过程中变化不大,山梨醇含量随果实发育呈下降趋势,果糖与葡萄糖是这两个品种积累的主要糖,90%左右的果糖与葡萄糖是在成熟前3周内积累的;两个品种间果糖含量差异较大,‘宁海白’的果糖含量比‘大红袍’高约 1/3,而葡萄糖含量仅高8%。转化酶、SS分解活性和SDH的变化趋势基本类似,都是幼果期较高,此后随果实的发育呈下降趋势,到果实发育后期又转为上升直至成熟;SS合成活性和SPS活性变化与前面几个酶的变化趋势不同之处是成熟时的活性又有所下降。‘宁海白’的转化酶、SS分解活性均高于‘大红袍’,特别是果实发育后期的酸性转化酶活性远高于‘大红袍’,而SDH活性是‘大红袍’略高于‘宁海白’。以上结果表明,枇杷品种间糖含量的差异与其代谢酶的活性水平有关。     

水分胁迫期间及胁迫解除后苹果树源叶碳同化物代谢规律的研究

在苹果果实生长早期进行水分胁迫处理，研究水分胁迫期间及胁迫解除之后源叶中的不同种类碳同化物含量及相关酶活性的变化，结果表明，水分胁迫条件下源叶中总可溶性糖和还原糖积累，山梨醇含量升高；前两个干旱胁迫周期源叶中淀粉含量显著降低；水分胁迫对还原糖的影响主要是增加葡萄糖和果糖的含量，葡萄糖含量在中度胁迫时开始增加，严重胁迫时急剧升高，但果糖含量仅在轻度胁迫时显著高于对照，对蔗糖含量的影响较小。水分胁迫解除后，水分胁迫株叶片中除葡萄糖能保持一个显著高于对照的水平外，其余的糖和山梨醇均迅速地回落到正常灌溉的对照水平。同时，树体承受水分胁迫期间，源叶中的6－磷酸醛糖还原酶（A6PR）、山梨醇脱氢酶（SDH）、磷酸蔗糖合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）、中性转化酶、酸性转化酶、ADPG焦磷酸化酶（ADPGPPase）和淀粉酶等均有可能得到显著增加，并且水分胁迫解除后各种酶在短期内仍维持一个较高的活性。     

Carbohydrate changes in flowers,leaves, shoots and spurs of ‘Cox’s Orange Pippin’ apple during flowering and fruit setting periods

Summary

Changes of carbohydrate concentrations in different parts of the flower and the surrounding tissues (leaves, spurs and shoots) were measured in apple (Malus pumila) in 1987 and 1988, during the periods of flowering and fruit setting, to investigate their importance for fruit setting. HPLC was used for soluble sugar and sorbitol analysis. Starch was hydrolysed to glucose enzymatically and glucose concentration was determined colorometrically to estimate starch concentrations. Soluble sugars plus sorbitol (the soluble pool) increased rapidly in all parts of the flower from bud burst until full bloom. In contrast, in the same period, starch concentrations decreased rapidly and reached about zero at full bloom in the storage organs (shoots and spurs), indicating starch conversion to sugars and their movement to the growing flowers. Sorbitol was the most abundant carbohydrate in all apple tissue measured, with the exception of sepals, in which glucose concentration was the highest from full bloom onwards. Sepals had much higher glucose and fructose concentrations than leaf laminae but much lower sorbitol concentrations. Although dry weight, soluble pool and starch concentrations and total soluble pool content increased in the receptacle after petal fall, sucrose concentrations and total sucrose content dramatically decreased. These results suggest a preferential mobilization and utilization of sucrose rather than sorbitol during the fruit setting period and probably an important role of sucrose metabolism in fruit setting.     

不同时期叶面施锌对苹果果实中还原糖及糖代谢相关酶活性的影响

 在不同物候期对13年生盛果期‘富士’苹果树进行叶面喷锌处理,测定果实锌含量、还原糖含量及相关酶活性。结果表明,喷锌显著提高了果实中的锌含量和成熟期果实中的还原糖含量。萌芽前和花后3周喷锌的植株,幼果发育期（花后10 ~ 80 d）果实山梨醇脱氢酶（SDH）活性显著高于对照;春梢停长期喷锌的植株,膨大期（花后80 ~ 160 d）果实中SDH的活性显著高于对照;膨大期喷锌的植株,成熟期（花后160 ~ 190 d）果实中SDH显著高于对照。喷锌对果实中山梨醇氧化酶（SOX）活性无显著影响。萌芽前、花后3周喷锌显著提高了幼果发育期果实中蔗糖合酶（SS）分解方向的活性和酸性转化酶（AI）的活性;果实膨大期处理显著提高了成熟期果实中AI的活性,对中性转化酶（NI）则无显著影响。不同物候期喷锌处理均增加了锌向果实中的富集,从而提高了果实中山梨醇代谢酶及蔗糖分解酶活性,有利于蔗糖和山梨醇的快速卸载,促进了果实中还原糖的积累。     

苹果果实套袋对光合同化物积累与转化的影响

 通过建立一定的源库单位,分析富士苹果套双层纸袋后果实库中光合同化物的积累与转化代谢的动态变化。结果表明：套袋45 d（盛花后90 d）后,果实中光合同化物山梨醇的积累量明显高于未套袋的对照,但淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖含量低于对照;与糖转化代谢相关的蔗糖合酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、山梨醇脱氢酶（SDH）和淀粉酶的活性均低于对照。套袋降低了果实的库活力,减弱了调运养分的能力。     

外源硝态氮提高淹水甜樱桃根系糖含量及蔗糖相关酶活性

 以‘大青叶’（Prunus pseudocerasus var. Daqingye）嫁接甜樱桃‘岱红’(P. avium. ‘Daihong’) 为试材，研究了淹水条件下外源硝态氮对甜樱桃根系蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉含量及蔗糖合酶（SS）合成和分解、蔗糖中性转化酶（NI）、蔗糖酸性转化酶（AI）活性的影响。结果表明，淹水过程中处理与对照根系蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉含量均呈先升后降趋势；与对照相比，外源NO₃^-提高了根系中蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉的含量，蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉达到最大值时，处理比对照分别高18.02%、21.97%、25.27%和11.41%。淹水过程中根系SS分解活性呈先升后降趋势，而SS合成活性、NI和AI活性呈下降趋势；加NO₃^-后，4种酶活性均高于对照。这些结果表明，淹水条件下外源NO₃^-可通过调控根系的糖代谢而增强甜樱桃耐低氧能力。