短期夜间亚低温及恢复对番茄光合作用和蔗糖代谢的影响

 为了明确番茄叶片光合作用及蔗糖代谢对夜间亚低温的响应机制,系统研究了9 ℃夜间亚低温及其恢复对番茄净光合速率、各器官干物质量、碳水化合物积累、蔗糖代谢酶活性的影响。结果表明：9 ℃夜间亚低温降低了番茄净光合速率和各器官的干物质量,增加了淀粉、果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖的含量;抑制了番茄中酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性;夜间9 ℃亚低温处理6 d内,在15 ℃适温恢复9 d时番茄光合速率、各器官干物质量、淀粉、果糖、葡萄糖含量等均可恢复到对照水平,但处理9 d时再恢复9 d,光合速率、淀粉和果糖含量、SS活性均未能恢复到对照水平,特别是处理6 ~ 9 d时再恢复9 d,蔗糖、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性均未恢复到对照水平,且亚低温处理时间越长恢复所需时间越长。从蔗糖和淀粉含量分别与净光合速率和SPS活性呈极显著负相关关系的结果看,夜间亚低温导致的净光合速率的降低可用“光合末端产物的反馈抑制”来解释,说明源叶中光合末端产物的积累可能是光合效率降低的直接原因之一。     

糖代谢相关酶和GA_3、ABA在嫁接伽师瓜果实糖分积累中的作用

在不同发育时期测定了嫁接伽师瓜果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶———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,并对果实中糖积累与酶活性和激素含量的关系进行了分析。结果表明:蔗糖代谢相关酶和激素的综合作用是影响果实糖积累的重要因子之一;嫁接伽师瓜间果实发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖和糖代谢酶活性变化趋势基本一致。在果实发育早期,果实中以分解酶为主,糖分积累少;发育后期以合成酶为主,糖分积累多。嫁接伽师瓜果实糖分含量与同期自根伽师瓜相比明显减少;但嫁接伽师瓜植株生育期比自根伽师瓜延迟20-28d,果实生育期延迟15-18d,此时嫁接伽师瓜果实糖分含量明显高于自根伽师瓜。嫁接伽师瓜果实中ABA和GA3含量的变化明显滞后于自根伽师瓜,砧木可能通过影响果实糖代谢相关酶活性和激素含量来影响果实中糖分积累。     

日光温室亚高温对番茄光合作用及叶绿体超微结构的影响

 研究了日光温室番茄第1花序第1花开花至开花后30 d, 35℃昼间亚高温处理(以25℃为对照) 对番茄光合作用及叶片超微结构的影响。结果表明, 35℃昼间亚高温条件下, 番茄叶片净光合速率降低, 气孔限制值减小, 叶绿素含量下降, 叶片气孔数目明显增多, 气孔腔开放程度变大, 叶绿体膜受到伤害, 基粒数减少, 基粒片层结构状态变差, 脂滴增多而淀粉粒数目先减少后增多。35 ℃昼间亚高温对番茄叶片光合作用的影响可能与气孔因素无关。     

氮钾互作对番茄叶片碳氮代谢及产量和品质的影响

在温室基质栽培条件下,以番茄材料A20为试材,采用2因素5水平响应面中心复合设计,研究不同的氮钾营养组合处理对番茄单株产量、果实品质及叶片碳氮代谢产物和酶活性的影响。结果表明,随着氮营养的增加(74～414 mg · L~(-1)范围内),番茄叶片碳氮代谢产物和酶活性均呈先上升后下降趋势;随着钾营养的增加(101～525 mg · L~(-1)范围内),番茄叶片糖含量和蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)活性呈增加趋势,而氮代谢产物和蔗糖合成酶(SS)、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性呈先上升后下降趋势。通过建立各指标与氮钾二因子的二次回归方程发现,氮钾营养是影响番茄叶片氮代谢和碳代谢的主要因子,氮钾互作对叶片游离氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶活性影响显著。相关性分析显示番茄产量、品质与叶片碳氮代谢之间具有较高的相关性,氮钾共同作用于番茄叶片的碳氮代谢过程,进而影响番茄产量和品质。综合分析试验结果,当营养液氮营养为300～350 mg · L~(-1)、钾营养为370～520 mg · L~(-1)时,番茄叶片碳氮代谢旺盛,产量和品质达到较高水平。     

水分胁迫对'赤霞珠'葡萄不同叶龄叶片糖含量及相关代谢酶活性的影响

以三年生'赤霞珠'葡萄为试材,通过控制灌溉量,以黎明前叶片水势(ψb)反映胁迫程度,设置无水分胁迫、中度水分胁迫和重度水分胁迫3个处理,研究了'赤霞珠'葡萄新梢基部(叶1)、下部(叶2)、中部(叶3)、中上部(叶4)、上部(叶5)叶片的糖含量及其相关代谢酶活性,以期明确水分胁迫对'赤霞珠'葡萄不同叶龄叶片糖含量及其相关代谢酶活性的影响.结果 表明:中度水分胁迫处理下,葡萄新梢不同叶龄叶片蔗糖、可溶性糖含量均高于对照组,处理前期还原糖含量低于对照组;处理中后期还原糖含量高于对照组;重度水分胁迫处理下,葡萄新梢不同叶龄叶片蔗糖含量低于对照组、还原糖含量高于对照组;在处理前期,叶3～5可溶性糖含量高于对照组,后期各叶龄叶片可溶性糖含量逐渐低于对照组;中度水分胁迫可以提高叶3～5叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,而重度水分胁迫降低了不同叶龄叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS);水分胁迫可以提高叶3～5叶片中性转化酶(NI)活性、不同叶龄叶片蔗糖合成酶(SS)和酸性转化酶(AI)活性;中度水分胁迫有利于不同叶龄叶片糖分的积累及相关代谢酶活性的提高.     

NaCl胁迫对番茄叶片光合特性及蔗糖代谢的影响

为了从碳水化合物生产及代谢的角度分析盐胁迫影响番茄产量和果实品质的原因,以番茄品种‘辽园多丽’为试材,研究不同浓度的NaCl胁迫处理对番茄光合特性及叶片中糖代谢的影响。结果表明:盐胁迫导致番茄叶片的净光合速率下降,NaCl浓度越大降低得越多;盐胁迫降低了番茄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,降低了番茄叶片的叶绿素a、b和总叶绿素含量,这种降低与NaCl浓度正相关。NaCl胁迫导致番茄叶片中果糖和葡萄糖大量积累,NaCl浓度越高积累得越多;NaCl胁迫降低了番茄叶片中的蔗糖和淀粉含量;NaCl胁迫后,番茄叶片中的转化酶活性以及蔗糖合成酶活性均有所提高,而且随着盐浓度增加而增大。说明NaCl胁迫破坏了番茄叶片的光合机能,降低了光合作用效率,而且盐浓度越大降低得越多;NaCl改变了番茄叶片中的糖代谢方向,显著增加了淀粉和蔗糖的分解,提高了叶片中的果糖和葡萄糖含量,而且这种影响随着盐浓度增加而增大。     

遮光对黄瓜幼苗同化物代谢相关糖和酶的影响

试验中发现,黄瓜幼苗遮光叶片蔗糖含量略高于未遮光对照叶片,而棉籽糖、肌醇半乳糖苷和水苏糖含量显著低于对照叶片。叶片中肌醇半乳糖苷合成酶活性和基因转录水平变化趋势一致,遮光叶片显著低于对照叶片;棉籽糖合成酶活性差异不显著,但是遮光叶片棉籽糖合成酶基因转录水平显著低于对照叶片;遮光叶片水苏糖合成酶活性显著低于对照,且相关基因转录水平变化与酶活性变化一致;此外蔗糖非发酵相关蛋白激酶1基因（SnRK1）表达水平在遮荫处理6 h时显著高于对照。表明在遮光胁迫下,黄瓜幼苗通过调控肌醇半乳糖苷合成酶、水苏糖合成酶和蔗糖非发酵相关蛋白激酶1相关基因表达和酶活性,维持叶片蔗糖含量,提供生长所需能量,保证叶片存活。     

短期夜间低温对栽培番茄和野生番茄果实蔗糖代谢的影响

 在人工气候室内以低温敏感的栽培番茄（Solanum lycopersicon）‘Money Maker’和耐低温的野生番茄（S. habrochaites）‘LA1777’为试材,研究了短期（4 d）夜间15 ℃处理和9 ℃、6 ℃及其恢复处理对番茄果实糖含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果表明：6 ℃处理0.5 d,耐低温的番茄（‘LA1777’）果实中果糖和葡萄糖含量升高,低温敏感番茄（‘Money Maker’）果实中两种糖含量无显著变化。6 ℃处理‘Money Maker’中蔗糖和淀粉的含量显著降低,而‘LA1777’中含量提高。在恢复期,两种番茄的蔗糖含量均恢复到对照水平,6 ℃处理的葡萄糖和果糖未恢复到对照水平,而9 ℃与对照无显著差异。6 ℃处理降低两种番茄果实中转化酶和蔗糖合成酶（SS分解方向）的活性,无法恢复至对照水平,‘Money Maker’果实中SS合成方向的活性和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性提高,而‘LA1777’变化不显著。说明短期夜间低温条件下耐低温的番茄是通过提高果实中总的碳水化合物含量来适应低温胁迫的,而低温敏感的番茄则是降低果实中碳水化合物含量来响应低温。     

氮钾互作对番茄叶片碳氮代谢及产量和品质的影响

在温室基质栽培条件下，以番茄材料A20为试材，采用2因素5水平响应面中心复合设计，研究不同的氮钾营养组合处理对番茄单株产量、果实品质及叶片碳氮代谢产物和酶活性的影响。结果表明，随着氮营养的增加（74～414 mg · L^-1范围内），番茄叶片碳氮代谢产物和酶活性均呈先上升后下降趋势；随着钾营养的增加（101～525 mg · L^-1 范围内），番茄叶片糖含量和蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）活性呈增加趋势，而氮代谢产物和蔗糖合成酶（SS）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性呈先上升后下降趋势。通过建立各指标与氮钾二因子的二次回归方程发现，氮钾营养是影响番茄叶片氮代谢和碳代谢的主要因子，氮钾互作对叶片游离氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶活性影响显著。相关性分析显示番茄产量、品质与叶片碳氮代谢之间具有较高的相关性，氮钾共同作用于番茄叶片的碳氮代谢过程，进而影响番茄产量和品质。综合分析试验结果，当营养液氮营养为300～350 mg · L^-1、钾营养为370～520 mg · L^-1 时，番茄叶片碳氮代谢旺盛，产量和品质达到较高水平。     

不同温度对甜瓜糖分积累与蔗糖代谢酶的影响

研究了不同温度对厚皮甜瓜3种糖分积累与4个蔗糖相关酶活性的影响。结果表明:果实中果糖和可溶性糖含量随着温度的增强而增加,转化酶活性随温度的升高而升高;蔗糖含量,蔗糖磷酸酶活性以及蔗糖合成酶随温度的变化活性趋势一致。在果实发育前中期,温度越高,三者数值越小,成熟期三者数值随着温度的升高而升高。自然温度+6～7℃与自然温度处理间差异性显著,自然温度+3～4℃与自然温度处理间差异性不显著。     

Low night-temperatures affect the metabolism of raffinose-family oligosaccharides in melon (Cucumis melo L.) leaves during fruit expansion

Summary

This study served to reveal the effects and mechanism of low night-temperatures on the metabolism of raffinose-family oligosaccharides in melon (Cucumis melo L.) leaves. We investigated the carbohydrate contents and sugar-metabolising enzyme activities in leaves under normal (15°C; control) and two low night-temperature (12°C or 9°C) conditions during fruit expansion. The results showed that the greatest difference in carbohydrate metabolism occurred between 9°C at night and the 15°C control. Compared to the normal night temperature, total carbohydrate accumulation, in particular raffinose, increased and the ratio of raffinose to total carbohydrates exhibited the greatest increase in melon leaves treated at 9°C at night, while the ratio of sucrose to total carbohydrates declined at the end of the same treatment. These data suggested that 9°C at night played an important role in partitioning carbon from sucrose to raffinose-family oligosaccharides (RFO), and that raffinose may serve dual purposes in stress protection and carbon storage. Meanwhile, the activities of sugar-metabolising enzymes were notably affected by 9°C at night. Sucrose synthase (SS), sucrose phosphate synthase (SPS) and, in particular, galactinol and stachyose synthase activities decreased markedly, while acid invertase (AI) and neutral invertase (NI) activities increased sharply, which restricted sucrose and RFO synthesis. Overall, these data suggest that the decline in stachyose and galactinol synthase activities were the main limiting factor for RFO synthesis in melon leaves at 9°C at night. They also indicated that the reduction in stachyose metabolism may be an important factor during the development of unmarketable fruit.     

嫁接对网纹甜瓜果实发育、糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响

 试验研究了嫁接对日光温室栽培的网纹甜瓜果实发育、糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明: 嫁接加快了果实的膨大速度, 但对中果肉厚度影响不大; 降低了网纹甜瓜中果肉内的果糖、葡萄糖含量; 改变了网纹甜瓜蔗糖积累模式, 嫁接网纹甜瓜中果肉内蔗糖积累时间较自根提前了7 d左右,蔗糖含量高于自根; 但嫁接降低了网纹甜瓜中果肉的总糖含量及酸性转化酶(AI) 和中性转化酶(NI) 活性, 提高了蔗糖磷酸合成酶( SPS) 和蔗糖合成酶( SS) 活性。     

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。     

昼间亚高温对日光温室番茄光合作用及物质积累的影响

 研究了昼间亚高温对日光温室番茄(Lycopersicon esculentum Mill. ) 植株光合作用及物质积累的影响。结果表明: 昼间亚高温(35 /15℃, 30 /15℃) 降低了番茄植株的光合作用, 导致生物量积累减少,温度越高对植株的影响越大。亚高温条件下, 植株净光合速率和羧化效率均明显降低, 光呼吸速率升高,植株生长发育变差, 亚高温对地下部的影响要大于地上部。亚高温加快植株生育进程, 导致番茄果实提早成熟, 但果实品质严重下降。长时间亚高温处理促使番茄植株提早衰老。     

核桃果肉发育过程中糖含量及相关酶活性的变化

 以普通核桃为试材，研究了核桃果肉发育过程中糖含量及其相关酶活性的变化。结果表明:总糖含量呈现逐渐增长趋势，在果实油脂转化期(约花后90 d)达到极大值；淀粉含量呈波动状态。各种可溶性糖含量变化各异，果糖在果实发育前期含量最高，后期有所降低；葡萄糖含量变化不大; 蔗糖含量前期极低，后期逐渐增加。酸性转化酶和淀粉酶前期活性很强，后期降低；蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶的活性变化趋势相似，前期弱后期强。     

番茄果实发育过程中糖的变化与相关酶活性的关系

 在日光温室内以普通栽培番茄(Lycopersicon esculentum Mill. ) ‘辽园多丽’为试材, 在番茄开花后不同天数, 分别取果柄维管束、萼片、果肉、果胶质和胎座、心室隔壁和果实维管束, 分别测定各部位糖的组成和含量以及糖代谢相关酶的活性。结果表明, 在番茄果实发育过程中, 果肉中葡萄糖和果糖的含量与蔗糖合成酶( SS) 活性呈显著和极显著负相关, 相关系数分别为-0.9497^*和-0.9598^**, 两者与转化酶的活性在果实整个发育期达到显著正相关; 而蔗糖的含量与酸性转化酶及中性转化酶活性均达到极显著负相关, 相关系数分别为-0.9706^**和-0.9669^**, 与SS活性呈显著正相关, 相关系数为0.8886^*。在果实整个发育期, 3种糖的含量均与蔗糖磷酸合成酶( SPS) 无显著相关, 说明番茄果实中各种糖的积累与代谢主要受SS和转化酶活性的调控, 与SPS活性关系不大。果实中淀粉的积累只与SS呈显著正相关, 与其它3种酶活性关系不大。所以转化酶与蔗糖合成酶( SS) 的共同作用是影响普通栽培型番茄果实中糖积累的重要因子。