‘泰山早霞’苹果采后1–甲基环丙烯处理对其软化及相关基因表达的影响

 以‘泰山早霞’苹果成熟的果实为试材,于采收当天进行1–甲基环丙烯（1-MCP）处理,研究其对果实软化及相关基因表达的影响。结果表明,①1-MCP处理的果实在短期贮藏期间硬度均明显高于对照。②1-MCP处理后,乙烯释放速率、PG、PME、β-Gal、α-L-Af及LOX等细胞壁酶基因的表达均被明显抑制,在整个试验期内均有明显下降,尤其是在处理后1 d,就分别比各自的对照下降了72.0%、72.1%、87.5%、81.8%、90.2%和16.7%,而1-MCP对AM和XET基因的表达没有明显作用。上述结果表明,苹果‘泰山早霞’品种属乙烯极敏感型,1-MCP对于延缓其果实软化具有明显作用,其果实软化可能是PG、PME、β-Gal、α-L-Af及LOX等多种基因协同作用的结果。     

苹果果实β-Gal和LOX活性变化特性及其与果实软化的关系

 以‘富士’和‘金冠’苹果果实为试材, 研究了β-半乳糖苷酶(β-Gal) 和脂氧合酶(LOX) 在果实发育、成熟和软化过程中的变化规律及采后乙烯调控对其活性的影响。结果表明: 在果实发育后熟过程中, 金冠果实β-Gal活性显著高于富士, 在果实后熟软化期间这种差异尤为突出; 而富士和金冠果实LOX活性呈相似的变化规律, 虽然花后富士的活性高峰显著高于金冠, 但之后其活性下降迅速,并一直低于金冠。采后苹果果实β-Gal和LOX均受乙烯调控, 乙烯抑制剂1-MCP极显著地抑制β-Gal和LOX的活性, 而乙烯利对二者活性起促进作用, 但因品种耐藏性不同其促进效应不同。综合来看, 苹果果实β-Gal和LOX活性表现相似的变化规律, 并且β-Gal在果实贮藏初期受乙烯的调控作用较LOX显著, 因此认为在苹果果实软化早期β-Gal的作用可能大于LOX。     

两个耐贮性不同的红肉苹果株系果实硬度与香气成分及相关酶活性与基因表达差异分析

以‘红心7号’和‘红心9号’两个红肉苹果新品系的成熟果实为试材,检测贮藏期间硬度与香气成分及其相关酶活性与基因表达量。‘红心9号’苹果贮藏期间果实硬度极显著低于‘红心7号’,而乙烯释放速率极显著高于‘红心7号’;总香气物质、酯类含量及AAT1、AAT2和LOX基因表达量均极显著高于‘红心7号’,而在贮藏后期(90~120 d)果实醇类与醛类含量及HPL和ADH基因表达量均极显著低于‘红心7号’;PG、XET、PME、AM、α-L-Af和β-Gal等6个果实软化相关基因表达量及其酶活性大都极显著高于‘红心7号’。上述结果表明乙烯释放速率和酯类含量高及酯类生物合成和果实软化相关基因上调表达可能是导致‘红心9号’苹果贮藏期间果实硬度显著低于‘红心7号’的主要原因。香气物质种类、含量及其变化能作为果实贮藏品质评价的指标之一。     

乙烯、脱落酸以及乙醇对采后薄皮甜瓜果实软化及调节酶活性的影响

以薄皮甜瓜果实为试材,用外源乙烯、脱落酸以及乙醇对采后薄皮甜瓜果实进行处理后于常温(23±1)℃条件下贮藏,研究贮藏期间各组薄皮甜瓜果实硬度及相关酶活性变化情况,以期为薄皮甜瓜采后果实品质的维持及保鲜技术的完善与应用提供参考依据.结果 表明:贮藏期间,薄皮甜瓜果实硬度呈降低趋势;脱落酸(ABA)处理的果实硬度与果实中聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶酯酶(PME)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、β-D-葡聚糖酶(EGase)、淀粉酶活性升高相关,且ABA主要促进了贮藏前期果实中EGase以及淀粉酶活性,加速了原果胶、淀粉的分解,促进了贮藏前期果实的软化;而乙烯(ETH)处理果实硬度的降低与果实中PG、β-Gal活性明显呈负相关,且ABA和ETH处理均能通过提高果实贮藏前期LOX活性和电导率影响了果实硬度,可能存在羟自由基氧化作用对果实硬度的影响.在贮藏后期,ABA和ETH处理对果实软化的作用相似.乙醇(EtOH)则通过抑制PG、PME、β-Gal、EGase、淀粉酶以及LOX活性,延缓了果实可溶性果胶和可溶性糖以及电导率的升高,维持了薄皮甜瓜果实硬度.综上可知,ABA和ETH调控薄皮甜瓜果实软化的酶调系统存在差异,而EtOH能通过降低果胶及淀粉代谢酶活性抑制羟自由基的作用,进而减缓了果实软化进程,维持了果实硬度.     

梨果实在贮藏过程中果胶分解酶活性的变化

以苹果梨和新高梨为试材,测定了梨贮藏过程中果胶分解酶的活性变化.结果表明:2品种果实在软化过程中多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性均增加且在贮藏后期新高梨的PG活性极显著(p<0.01)高于苹果梨;贮藏性强的苹果梨的β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性很低且在贮藏中减少,但贮藏性相对较弱的新高梨的β-Gal活性极显著(p<0.01)高于苹果梨且在可溶性果胶增加的时期达活性高峰;苹果梨的果胶甲基酯酶(PME)活性在贮藏后期有所增加,但新高梨减少.可见,在贮藏过程中PG和β-Gal酶均是梨果实软化的重要酶,但β-Gal的作用比PG酶更重要;PME的活性变化因品种而异,与耐贮性关系不大.     

红星苹果和肥城桃果实软化的酶学基础

以红星苹果穴Malusdomesticacv.Starking雪和肥城桃穴Prunuspersicacv.Feicheng雪果实为试材,结合乙烯利和1-甲基环丙烯(1-MCP)处理,分别研究了2者软化的酶学基础,并就其差别作了探讨。结果表明:红星果实软化中起主要作用的酶为内切和外切多聚半乳糖醛酸酶(endo-和exo-PG);肥城桃果实软化的前20d则以纤维素酶(EGase)为主,20d后软化以endo-PG为主。研究同时发现,脂氧合酶(LOX)在这2种果实软化的启动阶段都起了明显的促进作用。1-MCP通过对红星果实中PG、肥城桃果实贮藏前期EGase和后期endo-PG活性的抑制,以及对2者软化启动阶段LOX活性的抑制,延缓了果实硬度的下降。     

北方果树果实细胞壁降解相关酶基因研究进展

为了解北方果树果实成熟软化相关酶基因的研究概况,本文总结了北方果树果实软化过程中果胶酯酶(PME)、纤维素酶(Cx)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Af)相关基因的研究进展,并提出了存在的问题及未来的研究趋势。     

1-MCP对不同成熟度白凤桃冷害发生的影响

以白凤桃果实为材料,研究了1-甲基环丙烯(1-MCP)对低温冷藏条件下果实成熟生理和冷害发生的影响。实验采用25μL/L1-MCP分别对底色转白期(MG)和成熟期(RR)桃果实进行处理,然后置于(0±1)℃冷库中贮藏24d。结果表明,1-MCP处理都能够延缓MG和RR果实的后熟软化进程,降低乙烯释放量,并抑制了果实快速软化阶段的PG酶活性;1-MCP处理提高了贮藏后期MG果实的硬度,降低了出汁率,加剧了冷害的发生程度,1-MCP处理对RR果实的冷害发生率没有显著影响,表明1-MCP对桃冷害的发生程度与果实成熟度有关。     

1-MCP对‘磨盘柿’采后成熟软化的调控效应

为了探讨1-MCP抑制柿果成熟软化的关键酶,以‘磨盘柿’为试材,研究1-MCP处理对常温柿果的生理指标以及软化酶系的影响。结果表明,1-MCP处理均有效的延缓了柿果硬度和可溶性单宁的下降,抑制了果实的呼吸强度和乙烯生成量的增加,并推迟了呼吸高峰和乙烯高峰出现的时间,有效抑制贮藏后期果实MDA和膜相对电导率的增加,延缓了果实成熟衰老进程;抑制了PG活性、Cx活性、淀粉酶活性的增加,延缓果实软化进程;但对果实PE活性没有抑制作用。导致果实软化的影响因素次序为:PG>Cx>淀粉酶>PE。1-MCP能够有效抑制柿果的成熟软化,与果实中PG、Cx和淀粉酶活性密切相关。     

甜樱桃果实发育过程中细胞壁组分及其降解酶活性的变化

【目的】了解甜樱桃在果实发育过程中质地变化与果实细胞壁组分及其降解酶活性的关系。【方法】以硬肉型品种‘美早’、常规型品种‘红灯’和软肉型品种‘佳红’为试材,分别在硬核期、转白期、着色期和成熟期对果实硬度、细胞壁组分以及细胞壁降解酶活性进行了测定分析。【结果】‘美早’硬度降低速率较慢,成熟期硬度高于其他2个品种,WSP升高速率、纤维素降解速率低,PME、α-L-Af、Cx、β-Gal活性低。‘红灯’硬度降低速率较快,在果实发育后期硬度低于‘美早’,WSP升高速率与纤维素降解速率高,PME、α-L-Af活性高。‘佳红’在转白期硬度迅速降低且后期质地软,它的纤维素降解速率高,PME、α-L-Af、Cx、β-Gal在转白期之后活性较高。【结论】甜樱桃果实成熟过程中,原果胶的降解和纤维素的水解是果实软化的关键因素。果实细胞壁组分降解是多种酶协同作用的结果。PME和α-L-Af与‘红灯’和‘佳红’硬度显著负相关,并且活性在‘美早’中显著低于其他2个品种,这可能是果实硬度较高的主要原因。纤维素和原果胶降解速率低,PG活性高和β-Gal活性低可能是导致硬度高的次要原因。Cx酶活由于在‘红灯’中并没有显著影响到到果实硬度,而在‘佳红’和‘美早’中产生了不同的影响,可能是品种间的差别。     

草酸钾处理对‘华特’毛花猕猴桃果实后熟软化的影响

 毛花猕猴桃‘华特’（Actinidia eriantha Benth‘Walter’）果实采后经50和75 mmol · L^-1草酸钾处理后在常温下贮藏,果实腐烂率显著低于对照,贮藏15 d比对照分别降低6.7%和10%,贮藏中后期果实硬度和维生素C含量显著高于对照;草酸钾处理降低了果实在贮藏前期的呼吸速率和乙烯释放速率,推迟了呼吸跃变,抑制了多聚半乳糖醛酸酶（PG）、木聚糖酶（Xyl）和β–半乳糖苷酶（β-Gal）的活性,这些生理效应与草酸钾处理有效延缓果实后熟软化进程密切相关。     

阿魏酸和那他霉素对采后黑莓果实细胞壁代谢的影响

以黑莓品种'Hull'为试材,采用阿魏酸和那他霉素浸泡黑莓果实,测定了果实细胞壁成分和细胞壁降解酶的活性,研究了采后处理对黑莓果实细胞壁的作用,以期阐明采后处理提高黑莓果实硬度的作用机制.结果 表明:阿魏酸和那他霉素处理后果实中纤维素和果胶含量高于对照组.阿魏酸处理可显著降低α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Af)活性;那他霉素处理可显著降低β-半乳糖苷酶(β-Gal)和β-甘露聚糖酶(β-Man)活性;阿魏酸和那他霉素联用可以显著降低多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)和纤维素酶(Cx)活性,提高木葡聚糖内糖基转移酶(XET)活性.综上所述,阿魏酸和那他霉素处理可以下调黑莓果实中的细胞壁降解酶活性,提高细胞壁保护酶活性,抑制果胶、半纤维素和纤维素的分解,从而延缓黑莓果实软化.     

1-MCP对柿果实软化及果胶物质代谢的影响

以扁花柿为试材,研究了20℃下10μL/L的1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对柿果实成熟软化及其果胶物质代谢的影响。结果表明:1-MCP处理不仅可推迟柿果实呼吸高峰和乙烯高峰的出现,而且还推迟了柿果实PE、PG和β-Gal酶活性的增加,从而延缓原果胶降解以及水溶性果胶含量增加,保持果肉硬度,延长贮藏期限。     

1-MCP处理对昂林苹果贮藏性的影响

研究了常温（20℃）和冷藏（0℃）条件下,1-MCP处理对昂林苹果采后贮藏品质的影响。结果表明,1.0μL/L1-MCP处理能较好地保持昂林苹果的果实硬度,延缓果实可溶性固形物和可滴定酸含量的下降,能较好地保持果实的外观颜色和风味。常温下（20℃）1-MCP处理果实贮藏时间在85d（天）以上,而对照果实为70d（天）左右;冷藏条件下（0℃）,1-MCP处理果实能贮藏200d（天）以上,对照果实则在170d（天）左右。     

柿果实采后软化中PG酶活性及其基因DkPG1的表达

为了进一步探索多聚半乳糖醛酸酶（PG）在柿（Diospyros kaki L.）采后软化中的分子调控机制,应用实时荧光定量PCR技术和DNS比色法检测常温下丙烯和1–甲基环丙烯（1-MCP）处理‘富平尖柿’果实中PG基因DkPG1的表达量和PG酶活性的变化。结果显示,随着柿果实成熟软化,DkPG1基因转录水平呈先上升后下降的趋势,其中丙烯处理4 d出现表达高峰,比对照提前12 d且峰值极显著高于对照,而1-MCP处理的果实中的表达高峰出现在处理后28 d,比对照推迟12 d峰值极显著低于对照。丙烯处理果实PG酶活性迅速增加,活性峰与DkPG1表达高峰出现在同一天,1-MCP处理的果实PG酶活性明显降低,活性峰出现在DkPG1表达高峰前4 d。此外,对不同处理下乙烯释放量和果胶组分变化分析的结果显示DkPG1基因的表达受乙烯调控,进而影响果胶组分代谢。     

1-MCP和AVG对肥城桃果实采后衰老的影响

研究了采前喷AVG、采后1-MCP熏蒸和二者复合处理对肥城桃果实在采后冷藏(0℃)过程中衰老的影响。结果表明,AVG、1-MCP和AVG+1-MCP处理均能显著降低肥城桃冷藏过程中乙烯产生速率,延迟果实衰老,降低脂氧合酶(LOX)活性,显著提高肥城桃冷藏过程中超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并延迟了LOX和SOD活性峰值的出现。此外,3个处理还不同程度地提高了果实的硬度、减少了果实的失重和冷害的发生。     

PG酶与果实的成熟软化

多聚半乳糖醛酸酶（PGs）是一种在细胞壁结构的改变中起重要作用的酶，它可以催化果胶分子中α～（1、4）－聚半乳糖醛酸的裂解，从而参与果胶的降解，它与果实的软化密切相关。PGs具有2或3种同工酶，它们分别出现于果实发育的不同阶段。PGs是由多基因家族编码的，各基因家族成员分别调节不同时空的表达，通过反义RNA技术和插入失活的方法可对PG基因进行调控。乙烯在翻译水平控制PG基因的表达而对PGmRNA的转录没有影响。气调贮藏、热处理、钙处理等贮藏措施能抑制果实PG酶的活性，延缓果实的后熟软化进程。综述了多聚半乳糖醛酸酶（PG酶）在果实成熟中的作用、PG酶同工酶、PG酶基因及其表达调控、乙烯及贮藏措施对PG酶活性和果实软化的调控。     

1-甲基环丙烯对‘富有’甜柿采后主要生理指标及细胞超微结构的影响

 以完全甜柿‘富有’ (Diospyros kaki L.‘Fuyu’) 为试材, 研究了在室温(20 ±2) ℃贮藏条件下1 - 甲基环丙烯(1-MCP) 0.50 μL·L^-1处理对果实的影响。结果表明: 1-MCP处理可显著抑制其呼吸速率、乙烯释放速率和衰老软化进程; 12MCP处理通过抑制果实中LOX活性的升高和MDA含量的积累,一定程度上维持了果肉细胞器和膜系统的完整性, 延缓甜柿果实的软化衰老进程。     

采后‘嘎拉'苹果果实糖和淀粉代谢及关键酶基因表达特性

以‘嘎拉’苹果为试材,研究了采后果实后熟软化过程中可溶性糖和淀粉含量、相关酶活性及关键酶基因表达的变化,分析了低温、乙烯因子(1-MCP、乙烯利)处理对它们的影响,探讨了糖和淀粉代谢与采后‘嘎拉’果实软化的关系。结果表明:‘嘎拉’果实软化的初始阶段,淀粉降解对果实软化的影响最显著,并伴随淀粉酶(AM)活性和MdAM基因表达的快速上升,且淀粉含量、AM活性及它们与硬度的相关性均显著受到低温和乙烯因子的调节,表明淀粉降解与‘嘎拉’果实软化关系密切。糖代谢中,蔗糖、果糖和葡萄糖含量变化与果实软化表现显著的相关性,均受到低温和乙烯因子的调节,但仅有蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性与果实硬度的变化显著相关。随着果实软化SPS活性和MdSPS基因的表达量不断增加,并显著受乙烯利的促进,受低温与1-MCP的抑制,其活性及其与硬度间的相关性也受到同样的影响,表明蔗糖代谢参与了‘嘎拉’果实的后熟软化,SPS在蔗糖代谢中起重要作用。     

柿采后丙烯和1–甲基环丙烯处理对两个扩展蛋白基因表达的影响

为进一步了解扩展蛋白（Expansin,EXP）在柿果实采后软化过程中的作用,以丙烯和1–甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理‘富平尖柿’采后果实,采用实时荧光定量PCR技术检测果实中EXP基因表达量的变化。结果显示,丙烯促进柿果实成熟软化,使乙烯释放高峰升高并提前到来,提高ACC合成酶（ACS）、ACC氧化酶（ACO）活性;1-MCP减缓柿果实的成熟软化,推迟并降低乙烯释放高峰,抑制ACS和ACO活性。随着贮藏时间的延长,柿果实逐渐软化,对照果实DkEXP3和DkEXP4的相对表达量均表现为先上升后下降的趋势。丙烯处理促进了DkEXP3和DkEXP4的表达,使表达高峰升高且提早到来;1-MCP处理抑制了DkEXP3和DkEXP4的表达,推迟且降低了表达高峰。对照和1-MCP处理的果实的DkEXP3和DkEXP4的相对表达量高峰均较乙烯释放高峰早。DkEXP3和DkEXP4在果皮、果肉、果心中表达水平不同。本结果说明EXP可能在采后柿果实成熟软化前期起作用,其表达有组织特异性,且受到乙烯的调控。