番茄果胶裂解酶基因SlPL参与调控裂果机制研究

以裂果率差异极显著的番茄为材料,分析了SlPL(Solyc03g111690)基因的表达差异,进一步利用基因遗传转化对其进行功能验证。结果表明,SlPL在易裂番茄‘NT189’中的表达量显著高于耐裂番茄‘NT91’;在番茄果实中的表达量显著高于根、茎、叶、花等器官,且在果实转色期和红熟期表达量较高;通过灌水处理和ABA处理诱导果实开裂,发现在相同处理时期,易裂果材料果实中SlPL表达量总体显著高于耐裂果材料。通过遗传转化获得SlPL过表达（OEPL）和敲除（pl）的株系,与野生型相比,OEPL更易裂果,且果实硬度显著降低,pl果实硬度升高。OEPL果实中原果胶含量显著低于野生型,水溶性果胶含量显著高于野生型,pl果实中原果胶和总果胶含量显著高于野生型;OEPL果实中果胶裂解酶活性显著高于野生型,pl果实中果胶裂解酶活性显著低于野生型。基因表达分析发现,OEPL果实中细胞壁代谢相关基因SlPG2、SlPME2.1、SlCel2、SlGH9C5和乙烯合成途径相关基因SlACS4、SlACO1的相对表达量显著高于野生型,pl果实中则相反。pl果实中乙烯响应因子SlERF2的相对表达量显著高于...     

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。     

森林草莓‘Ruegen’果胶裂解酶基因的克隆及荧光定量表达分析

根据森林草莓(Fragaria vesca)果胶裂解酶(Pectate lyase)基因序列信息设计引物,克隆了森林草莓‘Ruegen’的果胶裂解酶基因PLA、PLB和PLC。利用MEGA5.0软件将这3个基因编码的氨基酸序列与其他植物的果胶裂解酶氨基酸序列进行聚类分析,同时采用荧光定量PCR的方法对‘Ruegen’植株不同器官及不同发育时期果实的果胶裂解酶基因表达量进行分析。结果表明:PLA、PLB和PLC在其植株各器官中均有表达,且在发育后期果实中的表达量明显高于其他器官,结合进化树以及果实发育过程中果胶裂解酶活性变化,推测果胶裂解酶基因对草莓果实发育后期的软化具有调节作用。     

梨采后细胞壁成分及果胶酶活性与果肉质地的关系

 以果实质地有明显差异的‘黄花’和‘湘南’梨为试材, 研究了细胞壁组分、钙含量、果实硬度以及果胶代谢酶类活性的变化。结果表明, 两品种上述指标有相同的变化趋势, 但还存在以下差异: 1) 贮藏性差的黄花梨纤维素含量、原果胶含量、果实硬度相对较低, 而果实钙含量、水溶性果胶含量较高; 2) 黄花梨木质素含量较高, 且生成木质素的速率较快; 3) 黄花梨果实的多聚半乳糖醛酸酶(PG) 活性在贮藏前期极显著高于湘南梨果实, 末期两品种差异较小, 而果胶甲酯酶(PME) 活性极显著高于湘南梨。     

蓝莓不同硬度果实VcPLs基因克隆和功能研究

【目的】探究果胶裂解酶基因在蓝莓硬肉品种和软肉品种果实硬度差异中的作用,为选育高硬度蓝莓品种提供参考。【方法】以蓝莓硬肉品种Star和软肉品种O’Neal不同发育时期的果实为材料,测定果实硬度、细胞壁物质含量和果胶裂解酶活力,分析比较果肉细胞解剖结构,克隆果胶裂解酶基因并研究其表达模式,转化番茄验证VcPL的功能。【结果】S4（膨大期）到S6（红果期）时期是果实硬度快速下降关键时期,果肉细胞在发育初期细胞壁轮廓清晰,Star果肉细胞出现结构破损的时期晚于O’Neal,果实硬度与可溶性果胶含量、果胶裂解酶活力均呈极显著负相关,VcPL41和VcPL65编码区序列长度分别为1230 bp和1209 bp,Star和O’Neal中VcPL65氨基酸序列完全相同,VcPL41的序列在品种间有4个氨基酸差异。2个基因在Star中快速上调表达的时期晚于O’Neal。超表达VcPL41和VcPL65的番茄果实硬度显著小于对照组,可溶性果胶含量显著高于对照组。【结论】蓝莓硬肉品种Star和软肉品种O’Neal果实硬度差异受果胶裂解酶活力和可溶性果胶含量影响,VcPL41和VcPL65能够加速果实成熟软...     

柑橘转基因研究的现状及展望

从柑橘种及品种、转化方法、导入的目的基因、转化所用的外植体、转基因频率及其影响因素等方面对柑橘转基因的现状进行了综述,并提出了下一步的研究重点。已成功获得转基因植株的柑橘种类有枳、甜橙、酸橙、宽皮柑橘、柚和来檬;柑橘转基因的手段主要是农杆菌介导法,ＰＥＧ介导法和基因枪法也有应用;目前导入柑橘的目的基因主要是与抗病抗虫相关的基因。近年来涉及柑橘糖、类胡萝卜素、有机酸、乙烯、ＧＡ、柠檬苦素、叶绿素、黄酮类及果胶等代谢以及果实发育、成熟和柑橘开花等生理过程的基因均已分离,为通过遗传工程手段调控柑橘果实物质代谢及发育过程奠定了基础。     

果实成熟软化机理研究进展

综述了果实成熟软化方面的研究资料,介绍了果实成熟软化过程中细胞壁组分和结构的变化以及相关机理的研究进展。研究认为果实的软化与PE(果胶甲酯酶)、PG(多聚半乳糖醛酸酶)、纤维素酶等酶的活性增强有关,果实成熟过程中PE、PG等细胞壁酶活性升高,使果胶、纤维素、半纤维素等细胞壁物质降解,细胞壁超微结构发生变化,从而引起果实硬度下降,果实变软。酶活性的升高受基因的调控,采后生物技术的研究为抑制果实成熟软化提供了新的途径。     

采后钙及热处理对葡萄柚果实贮藏期细胞壁物质代谢的影响

以“里约红”葡萄柚果实为试材,用3％ CaCl2、50℃热水单独、复合浸泡处理5 min,在 室温(18±2)℃、相对湿度85％～90％的环境条件下贮藏,研究采后钙、热处理对葡萄柚果实的贮藏效果及细胞壁物质代谢的抑制作用.结果表明:采后钙、热处理有效控制了果实硬度下降、失重率上升,维持果实共价结合型果胶(SCSP)、24％半纤维素(24KSF)含量,降低了果实水溶性果胶(WSP)、果实离子型果胶(ESP)、4％果实半纤维素(4KSF)含量.其中,以3％CaCl2+50℃处理效果最佳,贮藏75 d果实硬度、乙醇不溶物、果实共价结合型果胶(SCSP)、24KSF分别比对照高出21.31％、6.44％、22.60％和50.46％.此外,钙处理效果优于50℃热处理.相关性分析结果表明,果实硬度与细胞壁各组分呈显著相关.通过主成分分析构建的综合评价模型可知,采后钙、热处理可提高贮藏期间葡萄柚果实质地综合品质,抑制细胞壁物质代谢降解,从而延长葡萄柚果实贮藏期.     

NSCC涂膜对黄花梨软化和细胞壁代谢的影响

为探讨NSCC涂膜对黄花梨保鲜效果,研究了20 ℃下1%的NSCC涂膜处理对黄花梨果实成熟及其细胞壁组分代谢的影响.结果表明,NSCC涂膜处理不但推迟了黄花梨果实呼吸高峰和乙烯高峰的出现时间,而且抑制了黄花梨果实PE、PG和纤维素酶活性的增加,延缓了纤维素和原果胶的降解,延缓水溶性果胶含量增加,保持了果肉硬度.1%的N...     

果实糖含量及成分调控的分子生物学研究进展

采用分子生物学手段调控果实糖含量及成分、改良果实品质是近年来研究的热点之一。综合有关文献,对猕猴桃、草莓、杨梅、柑橘等果实中的蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉积累机制进行简要评述,重点阐述了通过淀粉代谢关键酶基因PGM、AGPase调控果实淀粉积累,通过蔗糖代谢关键酶基因Ivr、SS调控果实蔗糖积累,通过己糖代谢关键酶基因HXK、FRK调控果实己糖积累的国内外研究进展,结合本课题组长期研究经验的积累,提出多基因协同表达或果实专一表达可能是实现调控果实糖含量及构成的有效途径。     

番茄果实成熟过程中硬度及相关生理生化指标的变化

以以色列硬果型番茄为试材,研究番茄果实在贮藏过程中果实硬度与商品果率的关系,以及番茄果实成熟过程中硬度与相关生理生化指标的变化规律。结果表明：商品果率与果实硬度密切相关;番茄果实成熟过程中原果胶、纤维素含量降低,可溶性果胶含量上升;PG和纤维素酶活性在果实硬度下降过程中起主要作用,与果实硬度呈显著负相关;原果胶、纤维素含量与果实硬度呈极显著正相关。因此在耐贮运番茄育种过程中,可以根据试验材料果实中原果胶、纤维素含量来验证材料筛选的准确性。     

Changes in dietary fibre, polygalacturonase, cellulase of navel orange (Citrus sinensis (L.) Osbeck ‘Cara Cara’) fruits under different storage conditions

The consumption of dietary fibre plays an important role in the prevention of diseases, such as constipation, haemorrhoids. Recently, chemical and physical properties of citrus fibres have been widely studied. In this paper, the polygalacturonase (PG) and cellulase (Cx) gene expression of Cara Cara (Citrus sinensis (L.) Osbeck) navel orange fruit stored on tree (ST) was compared with fruit stored in room (SR). The results showed that the mRNA expression levels of PG increased significantly in the fruits of ST, in contrast, the expression levels of Cx increased slightly only in peel of ST. Total pectin (TP) and protopectin of ST fruits pulp were higher than those of SR at every time point. The contents of insoluble dietary fibre (IDF), hemicellulose (HC), cellulose (CEL) and lignin of ST fruits were less than that in SR. However, in fruits from ST, a significant increase of soluble dietary fibre (SDF) and water soluble pectin (WSP) occurred, compared with fruits of SR. Our studies indicated that fruit stored on tree is quite useful for regulating the gene expression and controlling contents of dietary fibre on Cara Cara navel orange.     

柑橘果皮果胶及其酶活性对皱皮果形成的影响

 研究‘红127’甜橙和‘红江橙’的果皮果胶质、果胶甲酯酶( PE) 及皱皮果率的差异。结果表明, 抗皱皮的‘红127’甜橙皱皮果发生率为7.06% , 而‘红江橙’皱皮果发生率高达28.03%; 皱皮出现在阴面果皮占86%以上。‘红江橙’PE在果实成熟时(12月15日) 比成熟前( 10月1日) 增加2.6倍, 水溶性果胶(WP) 增加8.27倍, 总果胶( TP) 增加65% , 盐酸可溶性果胶(HP) 减少54%。‘红127’甜橙果皮的PE变化较小。PE与WP极显著正相关, 与HP极显著负相关。‘红江橙’TP、WP及PE明显高于‘红127’甜橙, 而HP以‘红127’甜橙的高。阴面比阳面果皮有较多的TP、WP和PE, HP则以阳面果皮为高。皱皮果的TP、WP、PE高于正常果, 而HP则少于正常果。六偏磷酸盐可溶性果胶( PP) 在两种果实上没有差异。     

肥城桃组培苗诱导、基因转化及其增殖

红里、白里是肥城桃的两个优良品种,但不耐贮藏。为试图利用基因工程解决这一问题,先通过组培将其胚、胚乳、子叶的愈伤组织分别诱导再生植株和芽剥离出茎尖培育成苗。再将肥城桃反义PG基因,通过农杆菌介导转化组培苗,转化苗在含卡那霉素培养基上筛选,获得抗卡那霉素的转基因苗。用研制的增殖培养基培养4～7周,一个苗可生长出14～18分枝的苗,解决了转基因苗获得率低的问题,也满足了对转基因株系进行检测和从组培室到温棚到田间果园过渡栽培和芽接的需求,提高了繁育速率。     

湿包类型菠萝蜜采后呼吸跃变和主要成分的变化

以湿包类型菠萝蜜‘301’株系为试材,对常温贮藏条件下果实的呼吸速率、乙烯释放速率、淀粉、纤维素、果胶和可溶性总糖含量进行了研究。结果表明：湿包菠萝蜜‘301’属于典型的呼吸跃变型果实,分别于采后2 d和3 d出现乙烯高峰和呼吸高峰。果肉中的淀粉、纤维素和原果胶含量在采后前2 d迅速下降,可溶性果胶和可溶性总糖的含量分别于采后2 d和3 d达到最大值后下降。果腱中淀粉、纤维素、果胶和可溶性总糖含量变化与果肉相同,只是趋势比较平缓。在整个贮藏期间,果肉中的淀粉、可溶性总糖（除采后2 d外）含量极显著或显著高于果腱,而纤维素和可溶性果胶含量则极显著低于果腱,果肉中的原果胶和总果胶含量在采后前2 d极显著高于果腱,随后总果胶极显著低于果腱。     

果胶降解相关酶与果实成熟软化

果胶降解相关酶广泛存在于植物体的各个部分,目前在果实组织中已发现多种,主要包括内切多聚半乳糖醛酸酶、外切多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、果胶裂解酶、B-半乳糖苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶和鼠李糖半乳糖醛酸酶,此类酶能使果胶多糖发生降解,进而使细胞间失去黏结作用,胞壁结构瓦解,从而导致果实组织松弛,质地下降.综述了果胶降...     

Firmness,pectin components and cell wall hydrolases of mango fruit following low-temperature stress

Summary

Mango (Mangifera indica L. cv. Nam Dokmai) fruits chilled for 21 d at 48C were firmer than non-chilled fruits during subsequent ripening at 258C. The cell wall contents of chilled fruit contained less water-soluble pectin, more ammonium oxalate-soluble pectin and less alkali-soluble pectin than non-chilled fruits. The increase in ammonium oxalate-soluble pectin was at the expense of the alkali-soluble pectin and correlated with high pectinesterase activity in the fruit from low-temperature storage. Polygalacturonase and b-galactosidase activities were inhibited in chilled fruits. The relationships between delay in loss of firmness, and differences between activity of cell wall enzymes and pectin content of chilled and non-chilled fruits are discussed.     

梨果实发育中果肉及种子钙和果胶含量的变化

 ：以果实耐贮性和质地有明显差异的‘黄花’和‘湘南’梨品种为试材，研究了果实发育过程中果肉与种子中Ca2 、总钙含量和果肉果胶含量的动态及其相互关系。结果表明：1)两品种果肉细胞中总钙和Ca2 含量在幼果发育前期较高，以后呈下降趋势，采收时黄花梨果肉中的总钙含量明显高于湘南梨；2)种子中总钙含量远高于果肉，随果实发育而逐渐上升，且黄花梨在7月中旬果实膨大期后上升加快直至采收，而湘南梨则在7月中旬后停止上升；种子中的Ca2 含量在后期均有一个迅速上升峰；3)原果胶含量在果实发育前期上升，中后期下降，后期黄花梨远低于湘南梨；而水溶性果胶呈逐渐上升的趋势，两品种较为接近。     

采后热空气处理对嘎拉苹果质地的影响及其作用机理

应用整果穿刺(Puncture)和质地多面分析(TPA)的方法研究采后热处理(38℃4d)对嘎拉苹果质地的影响,同时研究热处理对果实不同溶解性果胶含量的影响,建立不同溶解性果胶含量与果肉硬度之间的相关性。研究发现,2种测试方法都能较好的反映苹果质地特点;嘎拉苹果的果肉硬度与水溶性果胶含量呈极显著的负相关,与碳酸钠溶性果胶呈极显著的正相关,而与CDTA(环乙二胺四乙酸)溶性果胶、硫酸溶性果胶、总果胶含量没有显著的相关性。采后热处理能显著提高贮藏后期嘎拉苹果的果皮和果肉硬度、果肉的凝聚性、咀嚼性和回复性,这主要是由于热处理显著减少了嘎拉苹果水溶性果胶含量的上升,并维持较高的碳酸钠溶性果胶,但对CDTA溶性果胶、硫酸溶性果胶和总果胶没有显著的影响。     

叶面喷施Ca( NO3) 2 和GA 对‘糯米糍’荔枝裂果的影响

 以果实易裂品种‘糯米糍’荔枝为材料, 研究叶面喷施Ca (NO₃) ₂ 和GA 处理对其裂果的影响。结果表明: Ca (NO₃) ₂和GA 处理均能使裂果率明显降低。果实发育初期, 果皮中原果胶和水溶性果胶的含量均有所升高, 且原果胶含量的增高幅度明显; 随着果实的成熟, 可溶性果胶含量有所降低, 原果胶含量大幅度提高。此外, 除果实成熟期外, 果皮内果胶脂酶(PE) 和多聚半乳糖醛酸酶(PG) 的活性一直有上升趋势, 且PG的活性与水溶性果胶的含量有极显著正相关, 而纤维素酶(CX) 在整个果实发育期都表现出较高的活性且有两次明显的高峰。