果实有机酸代谢研究进展

果实中有机酸是决定果实风味品质的重要因素之一。有机酸在果实自身代谢中参与了光合作用、呼吸作用,以及合成酚类、氨基酸、酯类和芳香物质的代谢过程。综述了果实有机酸的合成、降解、液泡贮藏等代谢过程的生理生化机制,包括果实中有机酸的组分,果实生长发育过程中有机酸的变化,有机酸代谢酶、液泡膜质子泵与果实中有机酸含量的关系,果实有机酸的遗传与分子生物学研究进展,以及环境因素与栽培措施对果实有机酸的影响与调控;并提出了今后待研究的问题。     

梨果实有机酸代谢研究进展

在全面收集了国内外相关研究文献的基础上,综述了梨果实中有机酸的组分,有机酸对果实品质的影响,果实中有机酸的含量,果实中有机酸的来源和遗传,果实发育过程中有机酸变化,有机酸代谢酶与果实有机酸含量的关系,有机酸与果实的抗性和影响果实有机酸含量的主要环境因素,并提出了今后梨有机酸代谢研究的方向.     

砧木对“丰水”梨果实有机酸组分和含量变化的影响

以川梨Pyrus pashia Buch.-Ham.、豆梨P.calleryana Decne.和杜梨P.betulaefolia Bunge果实以及嫁接在这3种砧木上的沙梨品种"丰水"果实为试材,采用高效液相色谱,比较了3种砧木果实与接穗品种果实中有机酸组分和含量变化特点,探讨了砧木对接穗品种果实中有机酸代谢的影响。结果表明,供试砧木和接穗品种果实中有机酸种类上并无显著性差异,均含有草酸、奎宁酸、苹果酸、莽草酸和柠檬酸等5种有机酸,不同砧木对接穗品种丰水梨果实中有机酸代谢具有调控作用,杜梨可以降低丰水梨果实中柠檬酸的含量,导致苹果酸含量与柠檬酸含量的比值升高,从而提高果实品质,梨果实中苹果酸和柠檬酸的含量变化与砧木种类有关,特别是当果实中苹果酸和柠檬酸的含量无显著性差异时,将梨果实有机酸代谢类型分为苹果酸优势型和柠檬酸优势型的分类方法难以应用。     

柑橘果实有机酸代谢研究进展

柑橘果实中有机酸含量是决定果实品质好坏的重要指标之一,降低果实中有机酸含量提高果实品质一直是人们研究的一个热点及难点。综述了柑橘果实中柠檬酸的合成与降解、柑橘果实中有机酸代谢相关酶、柑橘果实柠檬酸的跨膜运输及柑橘果实有机酸的调控等方面内容。尤其是柠檬酸新的降解途径、柠檬酸跨膜运输时液泡内外柠檬酸盐的动静态平衡和分子方面给出了国内外最新研究进展,推测柑橘果实发育后期柠檬酸的急剧下降可能是由于其参与了GABA途径并最终代谢成氨基酸而导致的;详细介绍了柠檬酸离子与氢离子在液泡内外转运的模型。最后总结讨论了柑橘果实有机酸调控的思路,提出了今后的研究方向、思路和需要解决的问题。     

柑橘果实柠檬酸代谢研究进展

柑橘果实中柠檬酸含量是决定果实品质好坏的重要因素之一.综述柑橘成熟果实中有机酸的种类、柑橘果实发育过程中柠檬酸的代谢、调控、相关酶及柠檬酸代谢的分子生物学研究等内容;详细介绍柠檬酸的代谢途径及相关酶活性的变化,并提出今后的研究方向、思路和需要解决的问题.     

红宝石苹果果实有机酸组分及苹果酸代谢酶活性分析

【目的】测定红宝石苹果果实有机酸组成及其含量，分析苹果酸含量变化与其代谢相关酶的关系，探究红宝石果实低酸特性的生理基础。【方法】以不同生长发育期红宝石和富士2001苹果果实为试验材料，采用蒽酮比色法测定果实总糖含量，高效液相色谱法测定有机酸组分及含量，测定分析果实苹果酸相关代谢酶活性及与苹果酸含量的相关性。【结果】红宝石苹果果实中有机酸成分主要为苹果酸、草酸、柠檬酸、酒石酸和琥珀酸5种，与富士2001苹果果实中有机酸组分一致，其皆以苹果酸为主。不同发育期2个苹果品种果实中总糖含量相近，但总酸含量差异显著。对果实有机酸不同组分定量分析，发现果实总酸含量差异主要是由苹果酸含量差异所致。进一步分析苹果酸含量与其相关代谢酶活性之间的相关性，发现在发育前期红宝石苹果果实中苹果酸含量大量积累，主要是该时期NAD-苹果酸脱氢酶（NAD-MDH）活性增强促进了苹果酸的大量合成，以及NADP-苹果酸酶（NADP-ME）活性降低减少了苹果酸的分解，富士2001苹果与之类似。【结论】红宝石苹果是苹果酸为主的低酸型苹果品种，NADP-ME和NAD-MDH在其果实苹果酸积累中起主要协同调控作用。     

柑橘果实柠檬酸积累调控基因研究进展

有机酸是果实主要的品质组分物质之一,直接影响柑橘果实的口感和风味。多数柑橘果实的柠檬酸占总酸含量的70%以上,是主要的有机酸类型。介绍了柑橘果实柠檬酸的代谢途径和国内外柑橘果实柠檬酸研究涉及的果实类型及有机酸特点,综述了参与调控柑橘果实柠檬酸积累的相关基因,指出了柠檬酸合成相关基因CS在不同报道中的功能差异,整理了目前报道的柠檬酸降解相关的Aco、IDH、ACL、GAD、GS基因以及贮藏相关的PH、AHA基因在影响柑橘果实柠檬酸含量中的作用;特别指出了近年来报道的调控柑橘果实柠檬酸积累的相关转录因子研究。柑橘果实柠檬酸积累是一个复杂的过程,受多种因素影响,与其他果实性状研究相比其研究还处于起步阶段。为此,笔者对调控柑橘果实柠檬酸积累的重要基因研究进行了综述,分析了研究现状和存在的不足并展望了今后的研究方向,旨在为柑橘果实柠檬酸代谢研究提供参考。     

中国农业科学院解析西瓜果实糖和有机酸调控网络

正西瓜是全球第五大水果,富含番茄红素、瓜氨酸、维生素、糖和多种有机酸,其中糖和有机酸是影响西瓜感官品质的重要成分,在西瓜果实的发育和成熟过程中,糖和有机酸含量决定了西瓜的口感;但是,目前西瓜中糖和有机酸的代谢调控网络尚未明晰。     

‘蜂糖李’果实发育过程中有机酸含量变化及其与苹果酸代谢相关酶的关系

【目的】明确‘蜂糖李’果实有机酸组成与含量特点,揭示其发育过程中有机酸含量的变化规律及其与苹果酸代谢相关酶的关系,阐明有机酸积累的关键时期和关键酶。【方法】以‘蜂糖李’及对照‘四月李’为材料,采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)分析测试李果实发育过程中有机酸组分及含量,并测定苹果酸代谢相关酶的活性。【结果】利用高效液相色谱分析李果实中有机酸组分及含量,发现‘蜂糖李’果实成熟时总酸含量(ω,后同)为5.94 mg·g-1,包括苹果酸、酒石酸、柠檬酸、草酸、莽草酸和琥珀酸6种,其中以苹果酸含量最高(占总酸含量的88%),‘四月李’果实中有机酸组分与‘蜂糖李’一致,均属于苹果酸型。2个李品种果实中总酸含量的差异主要是由苹果酸含量的差异所致。通过分析李果实发育过程中有机酸含量的变化,发现‘蜂糖李’果实中苹果酸含量大量积累的关键时期在果实发育前期,整体呈先增加后降低的趋势,草酸、酒石酸含量逐渐降低,而柠檬酸含量逐渐升高。与‘四月李’相比,‘蜂糖李’果实中苹果酸、草酸、酒石酸及总酸含量的变化趋势与之一致,且苹果酸及总酸含量在整个过程中均显著低于‘四月李’,而柠檬酸含量的变化趋势与之相反。最后通过分析苹果酸含量与相关代谢酶活性之间的相关性,表明‘蜂糖李’果实中苹果酸在果实发育前期大量积累主要是该时期磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性增强促进了苹果酸的大量合成以及NADP-苹果酸酶(NADP-ME)活性降低减少苹果酸的分解,与NAD-苹果酸脱氢酶(NAD-MDH)关系不大,而‘四月李’苹果酸积累的关键酶是NAD-MDH。在果实发育后期,‘蜂糖李’及‘四月李’NADP-ME活性迅速升高,前者PEPC活性减弱,后者NAD-MDH活性下降,使得2者果实中苹果酸的降解大于合成而呈降低趋势。【结论】‘蜂糖李’是以苹果酸为主要有机酸的低酸型李品种,其果实中苹果酸积累的关键时期为果实发育前期,苹果酸含量的变化由PEPC和NADP-ME协同调控,而对照‘四月李’由NAD-MDH和NADP-ME起主要的调控作用。     

罗伯逊脐橙在不同生境下果实有机酸代谢相关酶的研究

以罗伯逊脐橙为试材,研究了四川3个生态型区5个代表性园片中的果实有机酸代谢相关酶的活性,以及它们的变化动态与果实有机酸积累关系,旨在探讨引起不同生境下果实有机酸含量差异的主要酶。结果表明,PEPC和CS是影响果实有机酸合成的重要酶,而影响有机酸分解的重要酶则是IDH;在不同生境下,果实整个生长发育过程中CS、MDH和线粒体ACO活性差异不明显,而IDH活性的差异则达到极显著水平,然而花后120d后,果实内PEPC和细胞质ACO活性差异极显著,说明IDH才是引起不同生境下脐橙果实有机酸含量差异的主要酶,而PEPC和细胞质ACO则起一定作用。     

脐橙果实发育过程中有机酸合成代谢酶活性的变化

 以红桔砧10 年生罗伯逊脐橙为试材, 研究了果实发育过程中有机酸代谢相关酶活性的变化及其与有机酸积累的关系。结果表明: 在整个果实发育过程中, 柠檬酸合成酶(CS) 和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 活性与有机酸含量呈极显著正相关。这不仅证明脐橙果实中存在通过CO₂ 固定合成有机酸的途径, 还说明CS、PEPC 是有机酸合成的关键酶, 抑制CS 的活性能降低果实中有机酸的生成量。     

对比转录组分析揭示西瓜果实可溶性糖和有机酸积累的关键基因

<正>目的与意义:可溶性糖、有机酸和芳香是果实风味物质的重要成分,对果实的感官品质具有重要影响。可溶性糖和有机酸的组分与含量对果实的感官品质起决定作用。果实品质改良是西瓜育种项目的重要目标。目前,对西瓜果实发育过程中有机酸的研究较少,参与有机酸积累和代谢的相关基因还未见报道,可溶性糖和有机酸如何进行相互     

果实酸度调控的遗传、分子与系统生物学研究进展

果实有机酸(特别是柠檬酸和苹果酸)含量是决定甜度或糖酸比等风味品质的一个重要指标,因此,调节酸度提高果实品质一直是园艺领域的主要目标之一。果实内有机酸代谢与调控是一个极为复杂的过程,牵涉到合成、转运、贮存和降解,这些生物学过程均受到果实类型、基因型、果实发育、环境条件和栽培管理的综合影响。经过多年的遗传研究,一些与果实酸度连锁或相关的基因已经被克隆或鉴定,并且运用分子生物学手段在基因表达水平上解释了酸度调控机制,最近又引入系统生物学从系统水平上探测了柑桔和苹果果实酸度的基因调控网络,所有这些进展为最终应用分子遗传学手段改进果实糖酸品质提供了基础。     

‘靖安椪柑’果实发育阶段柠檬酸含量变化及其代谢相关基因的表达分析

【目的】明确‘靖安椪柑’果实发育过程中柠檬酸含量的变化规律及其与相关基因的表达关系。【方法】以‘靖安椪柑’发育阶段的果实为材料,采用高效液相色谱法(HPLC)测定了盛花后60~200 d果实有机酸含量变化,运用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析柠檬酸代谢相关基因相对表达量,同时分析有机酸含量变化与相关基因表达的关系。【结果】柠檬酸为‘靖安椪柑’果实主要有机酸,在果实中含量最高;在椪柑果实发育期间,柠檬酸含量呈现出先上升后下降的变化规律,奎宁酸、酒石酸和苹果酸含量呈递减的趋势,总有机酸和可滴定酸含量变化与柠檬酸含量变化一致;柠檬酸代谢相关基因表达及相关性分析结果显示,在发育期间,‘靖安椪柑’果实Cit CS1相对表达略有下降,Cit CS2和CitPEPC1相对表达先增加后减少,Cit PEPC2和Cit PEPC4的表达量在果实发育后期有所升高,这些柠檬酸合成基因表达均与柠檬酸含量无显著性相关;柠檬酸降解相关基因中,Cit PEPCKs、Cit Aco1和Cit FBPases相对表达整体呈缓慢下降的趋势,与柠檬酸含量无显著性相关,Cit Aco2/3和Cit ACLα1相对表达整体呈增长的趋势,Cit IDH1、Cit ACLα1和Cit ACLβ相对表达呈先下降后上升的趋势,Cit IDH2/3、Cit GADs和Cit GS2相对表达均呈先上升后下降的趋势,其中Cit Aco2/3和Cit ACLα1相对表达与柠檬酸含量呈显著负相关,Cit IDH1/2相对表达与柠檬酸含量呈极显著负相关。【结论】‘靖安椪柑’果实发育阶段有机酸含量主要由柠檬酸含量决定,随着果实发育成熟,柠檬酸和有机酸含量呈先升高后降低的变化,这种变化与柠檬酸合成相关基因表达无直接关联,主要受降解相关基因影响,尤其是Cit Aco2/3、Cit IDH1/2和Cit ACLα1的相对表达量的变化可能是调控‘靖安椪柑’发育阶段果实柠檬酸含量下降的主要原因之一。     

葡萄果实中糖代谢及转运机制研究进展

糖的积累是决定果实内在品质的关键,葡萄果实中的糖由葡萄糖、果糖、蔗糖组成,蔗糖代谢是糖积累的重要环节。综述了葡萄果实发育过程中糖的种类和积累过程.阐述了外源激素物质和各种栽培措施对葡萄果实中糖积累和代谢酶的影响,以及果实发育过程糖代谢调控与转运机制等方面的研究进展。以期通过了解葡萄果实中糖代谢影响因素和转运机制,为葡萄果实品质的改善和糖类物质的研究提供理论参考。     

影响果树果实类胡萝卜素合成酶基因的克隆和表达调控

很多果树的成熟果实中类胡萝卜素的含量与组成不仅决定果实的色泽，影响品质和商品价值，同时也影响其保健价值。综述影响果树果实类胡萝卜素代谢的关键酶基因的克隆及其转录表达调控研究进展。     

高二氧化碳环境对草莓有机酸及贮藏品质的影响

以‘天香’草莓为试材,研究高CO2处理对草莓贮藏期间有机酸及品质变化的影响。结果表明:气调箱贮藏(充入约5%CO2)可以明显延缓草莓0℃贮藏期间硬度及VC的下降,减轻病害的发生率,延长贮藏期。15%CO2处理促进了乙醇产生并加重了病害。‘天香’草莓果实中以柠檬酸为主,苹果酸和琥珀酸次之。5%CO2处理降低了草莓果实贮藏12 d之前柠檬酸含量。5%CO2和15%CO2处理均降低了整个贮藏过程中苹果酸,增加了琥珀酸含量。不同浓度的高CO2处理可能是调控草莓果实柠檬酸代谢的关键。     

菠萝果实酸研究进展

菠萝是一种重要的热带水果，本研究从国内外不同品种、激素、矿质元素、农艺措施、有机酸代谢相关酶对菠萝果实酸含量的研究现状进行总结，并在此基础上对后续试验研究提出几点展望，以期推动菠萝果实酸含量的研究往纵深发展。     

气调贮藏对水果蔬菜生理生化的影响(连载之二)

四,对有机酸碳水化合物及其代谢物质的影响 A.对有机酸代谢的影响 1.减少有机酸的损失据Rollas等报道,气调贮藏的苹果和梨同空气中贮藏的果实相比能保持较高的有机酸含量。许多其它报道也指出,通过气调能够显著地抑制冷藏期间可滴定酸的减少。气调贮藏的苹果和梨果实中的酸度降低主要是由于     

菠萝果实发育过程中有机酸含量及相关代谢酶活性的变化

以菠萝品种卡因为试验材料,测定了不同发育时期果实中有机酸含量及其有机酸代谢相关酶—磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、柠檬酸合成酶(CS)的活性变化,并对果实中酸积累与酶活性的关系进行了分析。结果表明,卡因菠萝果实中所含有机酸有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、草酸、马来酸,其中主要有机酸为柠檬酸(约占62%)、其次为苹果酸(约占14%)、酒石酸、乙酸和草酸的含量较低,马来酸微量。随着果实的发育,柠檬酸含量呈低-高-低的变化趋势,苹果酸、草酸、乙酸、酒石酸含量均呈下降趋势,柠檬酸在果实成熟时占主要优势,是果实主要的有机酸。在幼果期到果实迅速生长后期(花后10～70d),柠檬酸合成酶(CS)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性与柠檬酸含量呈显著正相关。进入果实青熟期(花后90d)后,果实柠檬酸含量变化与PEPC和CS活性并无明显联系,此期酸积累不仅仅依赖这些酶的活性水平,还与其他因素有关。