‘红富士’苹果果实蔗糖代谢与酸性转化酶和蔗糖合酶关系的研究

 ‘红富士’苹果果实生长发育过程中糖积累和糖代谢相关酶活性的变化规律表明, 发育前期, 可溶性酸性转化酶和细胞壁结合酸性转化酶活性与此阶段果实中可溶性糖的积累量呈显著的负相关; 发育后期, 蔗糖合酶与蔗糖的积累水平呈显著的正相关。据此认为,红富士苹果果实蔗糖代谢可能主要受到酸性转化酶和蔗糖合酶的调控。     

草莓果实蔗糖和己糖的代谢特性及其与糖积累的关系(英文)

以设施栽培的枥乙女草莓为试材,研究蔗糖代谢和己糖代谢关键酶在草莓果实糖积累进程中的作用。采集花后1～8周的果实,分别测定果实中葡萄糖、果糖、蔗糖的含量和蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、可溶性酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、己糖激酶(HXK)及果糖激酶(FRK)等蔗糖和己糖代谢酶的活性。结果表明,草莓果实的总糖含量随果实发育持续积累,但蔗糖的快速积累对果实后期糖的积累贡献最大。在果实发育前期,草莓AI活性随果实发育而下降,但在果实发育后期,AI活力随果实成熟而急剧上升,这使果实最终以积累己糖为主。果实蔗糖快速积累期,合成蔗糖的酶SPS和SS(合成方向)的活性下降到较低水平,表明这2种酶对草莓后期果实蔗糖的快速积累贡献较少。果实发育后期较低的HXK和FRK活力有利于果实糖的快速积累。     

设施油桃果实的糖积累与相关酶活性

以设施栽培超红珠油桃为试材,测定了果实发育过程中糖含量及相关代谢酶—酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶的活性,并对果实中糖分积累及与相关酶活性的关系进行了分析。结果表明:在果实发育早期,糖分积累以还原糖即葡萄糖和果糖为主,果实发育后期,以积累蔗糖为主;糖代谢相关酶的活性变化表现为随果实成熟,蔗糖逐渐积累,酸性转化酶活性下降,蔗糖合成酶分解方向酶活性逐渐增强。蔗糖合成酶合成方向酶活性与蔗糖磷酸合成酶活性变化相似,果实发育前期酶活性逐渐降低,果实发育中后期酶活性逐渐升高,果实近成熟时酶活性升高较快,此时蔗糖迅速积累。     

杏果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系

以新世纪杏作为试材,在不同发育时期测定了果实中蔗糖、葡萄糖和果糖的质量分数以及蔗糖代谢相关酶的活性,对果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析。结果表明,在果实发育过程中,蔗糖质量分数与蔗糖合成酶的合成方向和蔗糖磷酸合成酶呈极显著和显著相关,相关系数分别为0.934 9**和0.841 8*,而与中性转化酶活性呈显著负相关,相关系数为-0.842 5*。果实硬核期结束是果实中糖积累和蔗糖代谢相关酶的净活性变化的转折时期。硬核期结束之前果实中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值,蔗糖积累缓慢;硬核期结束后进入着色期,蔗糖代谢相关酶的净活性转为正值,蔗糖积累迅速。     

不同季节菠萝果实糖积累的差异

以菠萝‘无刺卡因’（Ananas comosus‘Smooth Cayenne’）为试材,对栽培管理条件一致的冬季果和夏季果的糖含量及其代谢相关酶活性的变化规律进行研究。结果发现,2月份采收的冬季果发育为快—慢不典型的单‘S’型规律,而7月份采收的夏季果发育为典型的单‘S’型规律（慢—快—慢）,且夏季果比冬季果发育期短40 d。2月份采收的冬季果,成熟时己糖与蔗糖的比值为0.37,主要以积累蔗糖为主;而7月份采收的夏季果,成熟时己糖与蔗糖的比值为5.92,主要以积累己糖为主。不同产期菠萝果实蔗糖积累与蔗糖代谢酶的活性存在明显差异。2月份采收的果实发育过程中积累较多的蔗糖,主要与蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的合成活性升高、转化酶活性降低有关;7月份采收的果实蔗糖积累较少,主要与转化酶活性的升高有关。表明不同产期的菠萝果实发育及糖代谢不同。     

火龙果果实发育过程中糖和酸积累及相关酶活性分析

糖酸是影响果实风味的重要品质,为研究火龙果果实糖酸物质在发育过程中含量变化和相关酶活性的关系,以紫红龙果实为材料,测定不同发育期酸和糖含量,并检测3种酸和3种糖积累相关酶的酶活性。结果表明,第一采收期(S1)和第二采收期(S2)中成熟期果实可溶性糖含量差异不大,S1中酸含量低于S2。发育过程中糖含量均呈现逐渐增加的趋势,而酸含量呈现先增加后降低的趋势。S1中顺乌头酸酶和柠檬酸合酶活性与酸含量相关性较高,而S2中过氧化氢酶活性与酸含量相关性较高。转化酶和蔗糖合成酶与糖含量相关性较高,但蔗糖磷酸合成酶与糖含量相关性较低。     

苹果加工品种的糖积累与蔗糖代谢相关酶活性

以苹果加工品种瑞林、瑞丹、瑞星为试材研究了发育过程中不同品种苹果果实中糖积累和糖代谢相关酶活性的变化。结果表明,瑞林以积累果糖为主,成熟果实的果糖含量占总糖的53.58%,葡萄糖占24.85%;瑞丹以积累果糖为主、其次是蔗糖,2者分别占总糖的45.52%和35.39%;瑞星是蔗糖/果糖积累并重型品种,蔗糖含量占47.94%,果糖占总糖的46.65%。瑞星蔗糖积累早于其他品种并呈持续上升趋势,而瑞林果糖积累开始早,蔗糖积累缓慢。各品种蔗糖含量与酸性转化酶活性呈负相关,瑞星的酸性转化酶活性明显低于其他品种,而瑞林则表现出较高的酸性转化酶活性。发育后期各品种蔗糖含量升高与酶的净合成活性升高有关。     

苹果果实质地软化过程中碳水化合物代谢及其关键酶基因表达的变化

以耐贮的富士苹果和不耐贮的金冠苹果果实为试材,研究果实发育和采后软化过程中糖和淀粉含量及其代谢相关酶活性变化,并分析其关键酶基因表达的变化。结果表明,淀粉含量和淀粉酶(AM)活性与果实硬度变化显著相关,且在富士和金冠果实间差异显著。随果实软化,金冠果实AM活性显著升高,而富士果实维持在较低水平,与金冠果实淀粉含量下降而富士淀粉含量低且稳定的变化规律相吻合;MdAM基因在金冠贮藏期的表达量迅速增加,显著高于富士。苹果果实蔗糖、果糖和葡萄糖含量均与成熟期果实硬度变化显著相关,贮藏期金冠果实蔗糖含量与硬度变化显著负相关,且SPS活性与硬度下降显著负相关,MdSPS基因大量表达,与此期SPS活性升高及蔗糖积累相一致。由此认为,淀粉降解参与了苹果果实软化,并与果实耐贮性关系密切,而且SPS在苹果果实蔗糖代谢和果实软化中起着重要作用,也与果实贮藏品质存在一定的相关性。     

砧木对小型早熟西瓜果实糖代谢及相关酶活性的影响

 以小型西瓜品种‘小兰’自根植株为对照, 研究‘杭州长瓠’、‘超丰F₁’、‘勇士’、‘黑籽南瓜’4 种砧木对其果实糖代谢特性及相关酶活性的影响。结果表明: 4 种嫁接西瓜果实发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和糖代谢酶活性变化趋势与自根西瓜一致。在果实发育早期, 果实中以分解酶类为主, 糖分积累低; 发育后期以合成酶类为主, 糖分积累多。西瓜嫁接后果实糖分含量明显降低, 降低程度依砧木而异, 超丰F₁/ 小兰、杭州长瓠/ 小兰西瓜的糖含量明显高于黑籽南瓜/ 小兰、勇士/ 小兰。砧木可能主要通过影响果实发育早期转化酶( Inv) 、发育后期蔗糖磷酸合酶(SPS) 、蔗糖合酶(SS) 活性来影响糖分积累。各处理糖代谢酶的净活性与糖分积累存在较好相关性, 说明糖代谢酶在西瓜果实糖分积累中的作用是综合的, 造成自根及嫁接西瓜果实糖分积累的差异是Inv、SPS、SS 几种酶共同作用的结果。     

红富士苹果果实发育期间生理生化变化的研究

红富士苹果果实发育期间,果实中总糖、果糖和蔗糖含量有两个迅速积累期。前期淀粉积累对采收时果实糖含量有一定的影响。果实中的转化酶活性与蔗糖积累,淀粉酶活性与淀粉积累均呈负相关。果实后期软化与果胶甲酯酶(PE)关系不大,而与多聚半乳糖醛酸酶(PG)密切相关。果实中糖含量和果实着色面积可作为红富士苹果适期采收的主要生物学指标,而酸含量及硬度可作为主要参考指标。     

蔗糖代谢相关酶在温州蜜柑果实糖积累中的作用

 在不同发育时期测定了宫川温州蜜柑果实中蔗糖、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的关系进行了分析。结果表明: 蔗糖代谢相关酶的综合作用(蔗糖代谢相关酶的净活性) 是影响果实糖积累的重要因子之一。膨大期末至着色期初是果实中糖积累和蔗糖代谢相关酶的净活性变化的转折时期。着色期前果实中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值, 蔗糖缓慢积累; 进入着色期蔗糖代谢相关酶的净活性转为正值,蔗糖积累迅速。完熟期果皮组织中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值, 己糖积累明显高于可食组织。     

蔗糖代谢相关酶在卡因菠萝果实糖积累中的作用

以菠萝品种卡因为材料,测定了不同发育时期果实中蔗糖、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的关系进行了分析.结果表明,卡因果实的发育呈单"S型"曲线,在幼果期到果实迅速生长期,果糖和葡萄糖积累较多,蔗糖积累缓慢,此期蔗糖积累较少与高活性蔗糖转化酶有关;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而己糖略有上升,果实蔗糖的显著增加主要与SS和SPS活性有关.酸性转化酶和中性转化酶前期活性很强,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.经过相关性分析:果实中蔗糖含量与SS和SPS活性存在极显著的正相关性(相关系数分别为r=0.97273**和r=-0.91004**),而与NI活性呈极显著负相关(r=-0.76419**),与AI的活性呈显著负相关(r=-0.60594*).     

鲜黄梨果实糖积累及山梨醇转化相关酶活性的变化

对鲜黄梨果实发育中糖积累及山梨醇转化相关酶活性的变化进行了研究。结果表明:果实发育前期以积累山梨醇和淀粉为主,后期以积累果糖为主。果实整个发育过程中,葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖含量逐渐增加,山梨醇和淀粉含量先增加后降低。山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶在果实发育早中期活性逐渐增高,后期活性降低,但较前期高,两者共同对山梨醇的转化起调控作用。     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

设施栽培中‘春捷’桃糖积累与相关酶活性的变化

 以设施栽培中‘春捷’桃为试材, 研究了其果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶- 酸性转化酶(A I) 、中性转化酶(N I) 、蔗糖合成酶( SS) 及蔗糖磷酸合成酶( SPS) 活性的关系。结果表明:果实发育早期, 果实中的可溶性糖主要是还原糖; 中后期, 还原糖维持在相对较低的水平, 非还原糖大量积累。在整个发育过程中, 蔗糖持续积累, 尤其在成熟期急剧增加, 而果糖和葡萄糖含量在果实发育前期呈下降趋势, 中后期维持在一个相对较低的水平。A I、N I在果实发育前期活性最强, 之后迅速下降, 中后期维持在较低水平; SS在果实发育前期分解方向活性很强, 后期以合成方向为主, 并在果实成熟期保持较高水平; 在果实发育过程中SPS活性呈上升趋势, 但上升幅度较小。葡萄糖含量与A I、N I、SS-h活性显著正相关; 果糖含量与A I、SS-h显著正相关; 蔗糖含量与SS-s活性显著正相关, 与SPS不相关。     

套袋对''''黄金梨''''果实糖代谢及相关酶活性的影响

以黄金梨为试材,研究了套袋对果实糖含量及糖代谢相关酶活性的影响.结果表明:发育过程中套袋黄金梨果实的糖含量、淀粉含量以及糖代谢相关酶活性的变化趋势与对照果实基本一致.与对照相比,套袋果实可溶性糖和淀粉的含量都有所降低,转化酶、淀粉酶活性均有一定的升高,而蔗糖舍酶、蔗糖磷酸合酶活性下降.因此,套袋可能通过影响发育过程中糖代谢相关酶的活性调控果实的生长发育、糖分积累和品质形成.     

红灯甜樱桃果实发育过程中糖代谢规律及相关酶活性变化

以红灯甜樱桃为试材,研究其果实发育过程中糖代谢规律及相关酶活性变化.结果表明,红灯甜樱桃果实的发育属典型双S曲线,在发育过程中仅有少量淀粉积累,随着果实发育,果实硬度逐渐下降,淀粉降解.糖的积累以还原糖为主,蔗糖含量较低且变幅较小.发育前期,转化酶活性较低;发育后期,转化酶活性显著增加,其中,以可溶性酸性转化酶活性的增加最为显著.酸性转化酶和山梨醇脱氢酶在还原糖的积累过程中具有重要的调控作用.     

乙烯对成熟期新红星苹果果实碳水化合物代谢的调控

以‘新红星’苹果为试材，研究了果实成熟期（花后１２０ｄ）喷布乙烯利和ＡＯＡ（氨基羟基乙酸）对果实碳水化合物代谢及相关酶活性的影响。结果表明，在果实成熟过程中，随着淀粉含量下降，可溶糖（主要为蔗糖）含量增加。乙烯利处理在显著加速淀粉降解的同时显著增加蔗糖含量，而对果糖和葡萄糖含量无显著影响。乙烯利处理后，淀粉酶和蔗糖合酶的活性增强，在果实成熟过程中活性变化较小的中性转化酶活性下降的状况。ＡＯＡ处理使     

根域限制对‘巨玫瑰’葡萄果实可溶性糖含量及相关代谢酶活性的影响

 以‘巨玫瑰’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca L.）为试材,从始熟期开始研究了根域限制栽培对果实可溶性糖积累及相关代谢酶活性的影响。结果表明：‘巨玫瑰’葡萄果实中主要以葡萄糖和果糖积累为主。从始熟期开始果实中的葡萄糖和果糖含量持续增加,与此同时,酸性转化酶（AI）的活性也随果实发育进程而逐步增强。AI活性与果实中含量最多的葡萄糖和果糖含量显著相关。中性转化酶（NI）和蔗糖合成酶（SS）的分解方向的活性只是在始熟期3周后开始增加,且活性低于AI。蔗糖合成酶（SS）的合成方向和蔗糖磷酸合成酶（SPS）的活性在始熟期开始后稍有增加,此后保持平稳,且活性远远低于蔗糖分解相关酶AI、NI和SS的分解方向活性。根域限制栽培可以显著提高‘巨玫瑰’果实中可溶性糖的含量、糖积累期间的AI活性和成熟时的NI活性,但对其他酶活性影响不显著。由此推断AI是葡萄果实糖积累的最重要的调节因子,也是根域限制提高果实糖含量的关键代谢酶。     

纽荷尔脐橙果肉糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的变化

在纽荷尔脐橙果实不同发育时期测定了果肉中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶的活性。结果表明:在果实膨大期,可溶性糖积累以蔗糖积累为主,3种可溶性糖含量积累同步上升,果实膨大期结束时是可溶性糖积累的关键时期;在成熟期,3种可溶性糖含量维持膨大期时的最高含量。9月前,果肉蔗糖转化酶(Ivr)活性明显下降,9月后,活性差异不显著;蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在8月最高,然后下降,成熟期又明显上升;蔗糖合成酶(SS)在果实膨大初期和成熟期分解活性高于合成活性,在果实膨大中、后期反之;蔗糖代谢酶类总活性和净活性变化与果实生长发育进程和果肉蔗糖含量的变化特点一致。