橄榄总多酚含量及多酚氧化酶活性与组培褐变关系的研究

摘要：本文采集了不同月份下橄榄的不同组织部位,包括老叶、成熟叶、嫩叶、叶柄、幼嫩茎段和去皮的幼嫩茎段、橄榄果实的胚等9个不同部位;研究了这些样品中总多酚含量、多酚氧化酶（PPO）活性和组织培养褐变的关系。研究发现三月份橄榄各部位的总酚含量、PPO活性和褐变率都较低;特别是去皮的幼嫩茎段具有最低的总酚含量和PPO活性, 在组培过程中褐变程度也最低,更易诱导出愈伤组织,是橄榄组织培养过程中选择的理想外植体。实验结果表明,橄榄外植体的褐变是受到酚类物质的含量和PPO的活性影响的,多酚含量与PPO活性越高,越容易引起外植体褐变。     

白檀种子胚愈伤组织诱导过程中褐化影响因子研究

为探究白檀种子贮藏及愈伤组织诱导过程中种子胚组织褐化的影响因子,以白檀种子为材料,测定其贮藏过程中的生理变化,并研究不同处理对白檀种胚组织培养褐化率、转化率及污染率的影响。结果表明,白檀种子采收后,4℃贮藏14 d多酚氧化酶(PPO)活性与丙二醛(MDA)含量均最低,此时进行组织培养种胚褐化率低。白檀种子组织培养在高pH(6.3)和低pH(4.8)下的褐化率高,在pH值5.8时褐化率最低。组织培养接种时去除胚乳,培养基pH值5.3,使用M_蔗糖∶M_葡萄糖=1∶1混合,碳源浓度为30 g/L,NAA浓度为0.10 mg/L,能获得大量生长状况良好、分化能力较强的愈伤组织。     

陆地棉品种在体细胞培养中愈伤组织褐化的生化基础研究

对陆地棉品种713、百棉1号、百棉3号的115d正常愈伤组织与褐化愈伤组织的可溶性蛋白、SOD酶、CAT酶、IAA氧化酶、PPO酶及棉酚的测定结果表明,愈伤组织褐化与PPO的活性和棉酚的含量有关,褐化导致了SOD酶、IAA氧化酶和CAT酶活性的降低及蛋白合成的减少。     

总酚含量及多酚氧化酶活性与岩黄连愈伤组织褐化的相关性研究

以未褐化的岩黄连愈伤组织为材料,于培养基中添加不同浓度的抗坏血酸,研究抗坏血酸对岩黄连愈伤组织褐化及总酚含量和多酚氧化酶活性的影响。结果表明：在培养第20天,各处理岩黄连愈伤组织的褐化率均低于对照;各处理的多酚氧化酶活性均高于对照,其中抗坏血酸浓度175mg/L的处理多酚氧化酶活性最高,为14.1400U/(g·min),比对照高72.3%;各处理的总酚含量均低于对照,抗坏血酸浓度为175mg/L的处理总酚含量最低,为0.4633μg/mL,比对照低88.3%。相关性分析结果表明,岩黄连愈伤组织褐变率与总酚含量呈正相关,与多酚氧化酶活性呈负相关;而岩黄连愈伤组织多酚氧化酶活性和总酚含量呈极显著负相关。     

葡萄多酚含量和多酚氧化酶（PPO）活性与组培苗生根关系的初步研究

研究测定了葡萄属10个种(品种)组培苗的多酚含量和多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)的活性,对其与组培苗的生根指数进行相关性分析,并建立生根指数与多酚含量、多酚氧化酶的多项式回归方程。结果表明:不同种(品种)间多酚含量和PPO活性有显著性差异;多酚含量和PPO活性相关性显著,PPO活性和生根指数不相关,而多酚含量与生根指数呈显著负相关;从回归方程可以看出,PPO活性对生根指数的作用是非线性的,多酚含量对生根指数的作用是线性的,这说明多酚含量对组培苗生根的直接作用很大,PPO活性通过多酚含量间接影响组培苗生根而且直接作用较小。     

纯合四倍体马铃薯遗传转化体系优化及转基因块茎的褐化鉴定

以农杆菌介导的反义POT32基因对纯合四倍体马铃薯不同外植体类型进行遗传转化,发现叶片预培养2d,侵染10min,共培养3d所得的抗性愈伤组织频率最高,污染频率最低。茎段预培养2～3d,侵染8min,共培养2d能够获得较高的抗性愈伤组织频率和较低的茎外植体污染率。试管微型薯在农杆菌工程菌侵染10min时获得高达52.8%的抗性愈伤组织频率。另外,1mg/LNAA 5mg/LGA3 2mg/LZT的激素配比能够有效促进不定芽分化并提高转化频率,其不定芽及转化频率分别为12.5%和8.3%。对块茎褐化的检测结果表明,转基因块茎的褐变强度和PPO活性明显低于对照(未转基因品种),且PPO活性与褐变强度及褐变指数呈正相关(r1=0.8244**,r3=0.7524*)。损伤后的转基因块茎的褐化出现时间及褐化指数明显迟于及低于对照。     

刺梨叶片愈伤组织诱导及抗褐化研究

为进一步优化刺梨叶片愈伤组织诱导条件,本试验以‘贵农1号’、‘贵农2号’、‘贵农5号’、‘贵农7号’4个不同基因型刺梨叶片为试材,采用组织培养法研究预处理、取样时间、植物生长调节剂、抗褐化剂对叶片愈伤组织诱导及降低褐化率的影响。结果表明：100 mg/LVc浸泡12 h后,可显著提高4个基因型叶片愈伤组织诱导率,降低其褐化率,其中‘贵农1号’诱导率最高为97.44 %;春季是不同基因型叶片最佳取材时间,3月份叶片愈伤组织诱导率均达到最高值且褐化率最低;适合‘贵农1号’和‘贵农2号’叶片愈伤组织诱导的植物生长调节剂组合为1.0 mg/L6-BA+0.5 mg/LNAA,而‘贵农5号’和‘贵农7号’叶片愈伤组织诱导最适宜的植物生长调节剂组合为1.0 mg/L6-BA+1.0 mg/LNAA+1.0 mg/LTDZ;3种抗褐化剂对4种基因型刺梨叶片愈伤组织增殖培养的效果大小为AgNO₃>柠檬酸>PVP;添加柠檬酸或AgNO₃可明显降低刺梨叶片愈伤组织褐化率,其中以2.0 g/L柠檬酸或0.4 g/LAgNO₃最为适宜,4个基因型叶片愈伤组织褐化率均达到最低值。该试验获得了4种基因型愈伤组织诱导的最适宜生长调节剂组合,降低了褐化率,为后续离体再生体系的建立奠定了基础。     

苜蓿不同外植体愈伤组织诱导效果及其相关性分析

以4种苜蓿的下胚轴、叶片、子叶和茎为外植体,分析同一品种间和不同品种间不同外植体愈伤组织的诱导成果.结果表明:同一外植体不同基因型的培养效果无显著差异,而同一基因型不同外植体的培养效果存在显著差异.不同外植体都可以诱导产生愈伤组织,其中相同品种的不同外植体愈伤组织的诱导率和褐化率均存在显著差异(p＜0.01),效果最佳的是下胚轴所诱导的愈伤组织,诱导率平均达99.4％,褐化率最低;叶片的诱导率最低,平均为84.3％,褐化率最高.苜蓿不同外植体愈伤组织诱导率的高低为:下胚轴＞子叶＞茎＞叶片.茎和子叶之间的愈伤组织诱导率存在极显著负相关.     

柑橘不同品种对根癌农杆菌介导遗传转化的反应差异

以15种不同柑橘品种的胚性愈伤组织为材料,在已经建立的根癌农杆菌介导的愈伤组织转化体系的基础上,对不同品种进行转化实验。结果表明：在所用的15个柑橘品种的愈伤组织中,有12个可以获得不同程度的抗性愈伤组织,3个始终无法获得再生的抗性愈伤组织;品种之间呈显著差异。国庆一号、山金柑、明尼奥拉桔柚和纽荷尔脐橙4个品种为首次成功转化。     

杜仲愈伤组织诱导及胚性愈伤组织的判别

为探索杜仲胚性愈伤组织诱导的条件,建立杜仲体细胞胚胎发生初步体系,以杜仲幼嫩叶片和未成熟合子胚为外植体、MS为基本培养基,探究外源激素配比、未成熟合子胚发育阶段与基因型对愈伤组织诱导的影响,并从形态学和细胞学对愈伤组织进行胚性的判断。试验结果表明：4种不同激素配比的培养基诱导出的叶片愈伤组织在形态上具有差异,MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L和MS+ 2,4-D 2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L有利于叶片胚性愈伤组织诱导;在培养基MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L上,以未成熟合子胚为外植体诱导出4种类型愈伤组织,其中圆球形和颗粒型突起的愈伤组织具有胚性;未成熟合子胚采集时间对愈伤组织诱导率具有显著差异,6月14日采集的外植体愈伤诱导率最高,不同基因型差异不显著。     

Maturity and cooling rate affects browning,polyphenol oxidase activity and gene expression of ‘Yali’ pears during storage

Browning is the main physiological disorder of ‘Yali’ pear (Pyrus bretschneideri Rehd) during storage. In this study, the relationships between browning development in fruit from different harvest dates, and cooled either rapidly or slowly, with polyphenol oxidase (PPO) activity and isozymes, and PPO gene expression has been investigated. Development of browning was highest in late-harvest fruit in both core and flesh tissues and was higher in rapidly cooled than slowly cooled fruit. Mid-harvest fruit had the lowest browning incidence and PPO activity of core tissue was higher than in flesh and seeds, while the peak of PPO activity in mid-harvest fruit was the lowest. Six PPO isoenzymes were detected in fruit, three bands A, B and E in flesh and core tissues, three bands C, D and F in the seeds. The intensity of PPO isoenzyme staining of bands A and B in pulp and core was similar to that of PPO activity and browning incidence. PPO gene expression increased and then decreased in core tissues. Trends of expression were similar to those of PPO activity. Rapid cooling promoted the expression PPO. The results suggest PPO plays an important role in ‘Yali’ pear browning during storage.     

不同梨果实褐变特异性分析

以黄金梨、大香水、新梨七号为试材,研究了贮藏后梨褐变不同部位酚类物质含量和种类、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性及可溶性蛋白的关系。结果表明,梨果实中的酚类物质以绿原酸为主,果实褐变与酚类物质含量和多酚氧化酶活性,特别是二者在果实中不同部位的分布特性有关。黄金梨果心与其他部位比较具有较高的酚类物质含量和PPO活性。由果皮至果心CAT活性依次降低,而果皮中POD活性极大地高于其他部位。SOD的活性与褐变的直接关系不明显。     

反义PPO基因对马铃薯块茎褐化的影响

对刚收获和贮藏5个月后的12个转基因马铃薯品系及对照块茎进行褐化指标的生理检测,发现2个检测时期的各褐化指标在供试品系间差异均达到显著或极显著水平。综合2个检测时期并与对照相比,PPO活性降幅为26.01%~48.65%;酚物质含量降低22.83%~54.81%;褐化强度除GD-9-qc-1低于对照40.45%~46.78%外,其余品系高于对照或与对照无差别。切割块茎发现,大部分转基因品系较对照褐化出现晚,褐化程度低,褐化指数低于对照88.0%~98.86%。PPO的化学定位显示,低褐化转基因品系的多酚氧化酶集中于维管束环,含量明显少于对照,其中GD-9-qc-1仅有少量多酚氧化酶显现出来,推测是由于反义PPO基因抑制块茎POT32基因表达的结果。进一步的方差、相关分析表明,除对多酚氧化酶含量抑制外,反义PPO基因还降低酚物质含量以减轻块茎损伤褐化。     

超声波辅助异抗坏血酸处理对贮藏期鲜切苹果的护色作用

以超声波(40 kHz、300 W)辅助异抗坏血酸(0.5 g/L)处理鲜切苹果,通过测定褐变指数(BI)、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、多酚及丙二醛(MDA)含量,以鲜切无任何处理样品为对照组,探讨超声波辅助异抗坏血酸处理(试验组)对鲜切苹果的护色效果.结果表明,在贮藏期内,试验组鲜切苹果的BI值、PPO活性及POD活性均低于对照组,而多酚含量高于对照组.在贮藏初期和后期,试验组PAL活性显著低于对照组,而MDA含量在贮藏初期显著低于对照组.通过超声波辅助异抗坏血酸处理,可以有效抑制褐变关键酶活性,继而延缓贮藏期鲜切苹果的褐变.     

超高压鲜榨梨汁褐变因素与控制研究

分析超高压鲜榨梨汁褐变的影响因素,探索褐变控制技术,以翠冠梨汁为对象,研究了成熟度、澄清、去心、柠檬酸、抗坏血酸处理对梨汁褐变的影响,测定了色泽、总酚、多酚氧化酶、糖度、酸度、pH值等指标。结果表明,八九成熟的翠冠梨榨汁不易褐变;300~600 MPa超高压处理会加速梨汁货架期褐变;PPO活性和总酚含量是影响鲜榨梨汁褐变的主要因素,而pH值是影响PPO活性的一个重要因素;澄清处理、去心处理可以降低PPO活性和总酚含量,一定程度上抑制梨汁褐变;柠檬酸会降低pH值,更接近PPO最适反应pH值,提高PPO活性,加速梨汁褐变;抗坏血酸可有效抑制PPO活性,防止梨汁褐变。因此,抗坏血酸是一种有效控制超高压梨汁褐变的方法。     

Effect of germination, seed abrasion and seed size on polyphenol oxidase assay activity in wheat

Polyphenol oxidase (PPO) is one of the major enzymes responsible for browning of wheat food products. Wheat cultivars differ in PPO activity and plant breeders wish to select germplasm and cultivars with low PPO activities. Prior to harvest, seeds may be exposed to conditions conducive to preharvest sprouting and mechanical damage may occur during harvesting and subsequent handling. Sprouting, mechanical damage and seed size may affect PPO assay activity and therefore impinge upon the breeder's ability to accurately select low PPO genotypes. The effects of incipient germination, mechanical abrasion and seed size on PPO assay activity were investigated using the cultivars ‘Klasic’(hard white spring, high PPO), ‘Penawawa’(soft white spring, high PPO) and ‘ID377s’(hard white spring, low PPO). The influence of embryo vs. distal portions of the seed on PPO assay activity was also examined. PPO activity was assayed with constant mixing using L‐3,4‐dihydroxyphenyl alanine (L‐DOPA) substrate at pH 6.5 at room temperature; absorbance of the reaction solution was measured at 475 nm. There was no change in PPO assay activity for seeds imbibed in water for up to 8 h. PPO assay activity increased in seeds imbibed from 8 to 16 h, and then gradually declined with increasing imbibing time. PPO assay activity initially increased as a result of mechanical abrasion but then gradually declined with increasing abrasion time. Large seeds had a higher total PPO assay activity than small seeds, but the difference in activity was not proportional to seed weight. There was only a slight difference in PPO assay activity between half‐seeds with or without the embryo. Overall, PPO assay activity in dry seeds was stable and exposure of seeds to injury and moisture did not make any significant change in PPO assay activity among the cultivars or their relative rankings.