京白梨果实后熟软化过程中细胞壁代谢及其调控

 【目的】探讨细胞壁代谢与‘京白梨’果实软化的关系及其调控,为解决果实品质下降及迅速软化问题提供依据。【方法】用0℃、1-甲基环丙烯（1-MCP）和乙烯利处理‘京白梨’果实,测定细胞壁组分及其降解酶活性变化及调控效应。【结果】随着‘京白梨’果实后熟软化,果实细胞壁物质（CWM）、共价结合果胶（CSP）、半纤维素和纤维素含量减少,离子结合果胶（ISP）和水溶性果胶（WSP）含量增加;果胶甲酯酶（PME）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性在采后3 d 后开始升高,分别在第9天和第12天出现活性高峰,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-Af）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性在采收时就开始升高,并持续到贮藏末期,但纤维素酶活性呈降低趋势。相关分析表明,果实硬度与半纤维素、ISP和CSP呈极显著相关,与WSP和纤维素呈显著相关;而β-Gal和α-L-Af不仅与硬度呈极显著相关,且与细胞壁组分的相关度均大于其它细胞壁降解酶,但纤维素酶未表现出相关性。0℃和1-MCP处理显著抑制了‘京白梨’果实纤维素、半纤维素与CSP含量的下降和ISP与WSP含量的增加,降低了α-L-Af、β-Gal、PME和PG活性,推迟果实软化;乙烯利的作用不大。【结论】采后‘京白梨’果实软化与细胞壁组分变化密切相关,细胞壁降解酶中,β-Gal和α-L-Af可能是果实早期软化的主要因子,PME和PG促进了果实后期软化,但纤维素酶作用不大。0℃和1-MCP能显著抑制‘京白梨’果实细胞壁代谢,延缓果实软化;乙烯利未显著促进果实软化进程。     

甜瓜‘黄醉仙’果实采后软化过程中细胞壁水解酶的变化

【目的】研究甜瓜品种‘黄醉仙’果实采后用1-MCP处理后细胞壁水解酶的变化规律,为提高其商品性、延长其货架期提供参考。【方法】以达到商品成熟度的‘黄醉仙’甜瓜果实为试材,用1μL/L 1-MCP室温熏蒸24h后常温贮藏,以不处理果实为对照,测定果实硬度及β-半乳糖苷酶(β-Gal)、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-Af)、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)活性,分析‘黄醉仙’果实的软化机制。【结果】‘黄醉仙’果实采后硬度降低,经1-MCP处理后果实的硬度显著高于对照;对照果实β-Gal、α-Af、纤维素酶活性分别在采后1,5,6d达到最高,而1-MCP处理果实β-Gal、α-Af、纤维素酶活性峰值均在采后10d出现;对照果实PG活性在采后4d达到最高,1-MCP处理果实在采后8d达到最高;对照果实PME活性持续下降,1-MCP处理果实PME活性高于对照。【结论】甜瓜‘黄醉仙’果实采后软化是β-Gal、α-Af、PG、PME、纤维素酶共同作用的结果,其中,β-Gal和PME主要参与早期成熟,而PG、纤维素酶、α-Af则影响中后期成熟软化;1-MCP抑制了β-Gal、α-Af、纤维素酶、PG活性,延缓了PME活性的下降趋势,这可能也是1-MCP能对果实进行保鲜的原因之一。     

桃果实成熟软化过程中细胞壁多糖降解特性的研究

以雨花3号水蜜桃果实为试验材料,分步提取不同成熟度桃果实细胞壁物质(CWM)、4种果胶多糖(CDTA-1、CDTA-2、N a2CO3-1、N a2CO3-2)、3种半纤维素多糖(KOH-1、KOH-2、KOH-3)和纤维素多糖(CWM-残渣)。采用气相色谱法测定各种多糖组分中的单糖组成,探讨桃果实成熟软化过程中随果实硬度的下降,细胞壁各多糖成分含量及其单糖组成的变化。结果表明:在桃果实成熟软化过程中,富含半乳糖醛酸的果胶主链发生断裂,果胶、半纤维素、纤维素多糖中支链阿拉伯糖、半乳糖也发生不同程度的解离。细胞壁半乳糖醛酸和半乳糖的降解与桃果实软化的启动密切相关,而阿拉伯糖的降解则可能是桃果实后熟软化的重要因素。     

内源乙烯与1-MCP互作对番茄成熟和细胞壁物质代谢的影响

【目的】探讨内源乙烯与1-MCP的相互作用对贮藏过程中番茄成熟和细胞壁代谢的影响。【方法】将破色期番茄("佛罗里达47")果实分为4组,其中2组经低压低氧(8kPa,1.7kPaO2)处理6h后,分别立即使用50μg/L液态1-MCP(HH+1-MCP)或去离子水(HH)浸泡1min;另外2组未经HH处理的番茄果实,也分别使用50μg/L1-MCP(1-MCP)或去离子水(对照)浸泡1min,测定处理后果实在贮藏(20℃)过程中成熟相关生理指标及细胞壁组分的变化。【结果】番茄果实经HH处理后,内源乙烯含量(IEC)急剧降低至对照水平的75.6%,且对1-MCP的反应敏感性有所提高。HH+1-MCP处理显著抑制了果实硬度的下降,其硬度值在贮藏第4～16天中,平均分别较对照和1-MCP处理高29.8%和15.6%;HH+1-MCP处理果实的呼吸和乙烯峰出现时间均较对照推迟4d,较1-MCP处理推迟2d,但对峰值影响未达到显著水平;与1-MCP处理相比,HH+1-MCP处理对多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲脂酶(PME)、α-半乳糖苷酶(α-Gal)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)等细胞壁降解酶活性的变化影响较大,对PG的影响尤为明显;HH+1-MCP处理还显著地抑制了番茄果实贮藏期水溶性和CDTA溶性糖醛酸(UA)含量的增加,其水溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较对照和1-MCP处理低37.3%和21.9%,其CDTA溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较1-MCP处理果实低31.4%和20.5%;凝胶渗透色谱分析结果显示,1-MCP和HH+1-MCP处理延缓了番茄果实多聚糖醛酸分子的降解过程,且后者效果更为明显。此外,本试验HH处理各项测定指标与对照无显著差异。【结论】内源乙烯含量是调节1-MCP反应能力的重要因素,解释了不同跃变型果实在成熟起始后对1-MCP反应敏感性差异的原因。     

采前喷钙对溶质桃采后贮藏品质及后熟软化的影响

采用对白凤桃生长期树冠喷施Ca(NO3)2的方法,研究了采前补钙影响溶质桃采后贮藏品质及后熟软化进程的生理机制.结果表明,喷施10 g/L Ca(NO3)2处理的桃果实果皮、果肉及细胞壁物质中钙含量分别提高了18.8%、17.7%和11.3%,果实硬度提高了7.8%;处理果实呼吸高峰推迟1 d出现,并且果实软化前期的呼吸速率低于对照果实.贮藏过程中,喷钙果实出汁率显著下降,可溶性固形物、可滴定酸含量与对照相比无显著差异(á=0.05).喷钙处理对细胞膜透性和酚类物质的含量没有影响,但显著抑制了采后贮藏过程中脂氧合酶(LOX)和多酚氧化酶的活性.此外,采前喷钙处理显著降低了果实细胞壁共价结合果胶和离子结合果胶的含量,抑制了常温贮藏半纤维素的降解(á=0.05),然而果实细胞壁水溶性果胶和纤维素的变化不受喷钙处理的影响.常温贮藏和冷藏2周后货架期间,喷钙果实的PG活性显著低于对照,PME酶活性则相反(á=0.05).研究认为,采前喷钙对桃采后品质的影响主要体现在提高果实硬度上,喷钙抑制了果实的呼吸作用,细胞壁半纤维素的降解以及LOX、PG酶的活性,影响了细胞壁果胶组分的变化,从而延缓了果实的后熟软化进程.     

采前乙酰水杨酸处理对厚皮甜瓜果实后熟及软化的影响

【目的】研究果实发育期间乙酰水杨酸(ASA)4次喷施处理对厚皮甜瓜果实采收及贮藏期间后熟和软化的影响及作用机理,为采后调控提供参考。【方法】以‘玛瑙’厚皮甜瓜为试材,采用1 mmol·L-1 ASA分别在甜瓜幼果期(花后2周)、膨大期(花后3周)、网纹形成期(花后4周)及采前48 h四个时期连续喷施处理,测定果实采收及冷藏期间(7℃,RH 55%—60%)的呼吸强度和乙烯释放量,硬度、细胞壁组分以及细胞壁降解酶活性的变化。【结果】采前乙酰水杨酸处理可有效降低甜瓜果实采收时的呼吸强度和乙烯释放量,使果实贮藏期间呼吸和乙烯跃变峰的出现时间推迟1周。ASA处理提高了果实采收时的硬度及原果胶、纤维素、半纤维素和富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGPs)含量,延缓了原果胶向可溶性果胶的转化,维持了较高的纤维素、半纤维素和HRGPs水平,有效保持了贮藏期间的果实硬度。采前ASA处理显著降低了采收时和贮藏期间甜瓜果实细胞壁降解酶的活性,主要抑制了果实果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶(β-Glu)的活性。相关性分析表明,处理果实的乙烯释放量和呼吸强度与多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性呈显著正相关,与β-葡萄糖苷酶(β-Glu)活性呈极显著正相关;处理果实的硬度与果胶甲酯酶(PME)活性、原果胶和半纤维素含量呈极显著正相关,与纤维素酶(Cx)活性和可溶性果胶(WSP)含量呈显著正相关,与乙烯释放量和呼吸强度均呈显著负相关。【结论】采前ASA处理可促进甜瓜果实发育期间细胞壁物质的合成,有效抑制甜瓜果实采收及贮藏期间的呼吸强度和乙烯释放,降低胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶(β-Glu)等细胞壁降解酶的活性,阻止细胞壁物质的释放,有效维持了冷藏期间的甜瓜果实硬度。     

‘秦冠’和‘富士’质地差异的解剖学观察及相关酶活性研究

以质地品质差异明显的2个苹果品种‘富士’和‘秦冠’为试材,观察发育过程中果肉细胞显微结构,测定果实的脆度和硬度及细胞壁相关代谢酶和淀粉酶(AM)的活性,并进行相关性分析,找出导致这2个品种质地差异的关键因素。结果表明:1花后85d前,2个品种的果肉细胞大小相似,而在花后85d时,‘富士’果肉细胞明显增大,显著大于‘秦冠’果肉细胞,并且在花后115d时细胞又一次显著增大。而‘秦冠’果肉细胞仅在花后100d时显著增大,此后增长不显著。2在果实发育过程中,‘秦冠’和‘富士’的果实硬度和脆度均逐渐降低。‘富士’果实的脆度一直较‘秦冠’高。花后100d前‘富士’果实的硬度高于‘秦冠’,而花后115d至果实成熟期间均显著低于‘秦冠’。3花后115d以后‘秦冠’的果胶甲酯酶(PME)活性明显高于‘富士’,而‘富士’的β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性明显高于‘秦冠’。相关性分析表明,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和PME活性与‘秦冠’的质地呈显著负相关,而β-Gal活性与‘富士’的质地呈显著负相关。可见,随着果实生长发育,‘秦冠’和‘富士’质地品质的差异除表现在果肉细胞显微结构上外,还与一些代谢酶密切相关,PG和PME是‘秦冠’果实质地变化的关键酶,而β-Gal在‘富士’质地变化中发挥关键作用。     

荔枝果皮细胞壁组成与裂果发生关系的研究

【目的】通过比较裂果易感性不同的荔枝品种细胞壁组分的差异，研究外源喷施生长素类似物 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）对裂果和果皮细胞壁组分的影响，探讨细胞壁组成与裂果发生的关系。【方法】比较 2个易裂果荔枝品种（‘桂味’‘糯米糍’）和 2 个不易裂果荔枝品种（‘怀枝’‘岭丰糯’）花后 75 d 的果皮碳水化合物含量变化，并观察花后 60~85 d 果皮组织结构和木质素分布。利用 2,4-D 分别对 2 个果场的‘糯米糍’果穗进行浸泡处理，使用 GC-MS 测定裂果高发期的果皮可溶性糖含量，分光光度计法测定果皮淀粉和结构性碳水化合物含量，最后通过透射电镜、果皮组织木质素染色观察荔枝果皮组织结构。【结果】易裂果的‘糯米糍’果皮中己糖（果糖、葡萄糖、半乳糖）含量显著低于不易裂果的‘怀枝’和‘岭丰糯’。果胶含量与裂果易感性之间关系复杂，‘糯米糍’果皮果胶含量较低、仅 1.7 mg/g，且果大、易裂果；‘桂味’果皮果胶含量高、为 4.0 mg/g，果小、也易裂果。2,4-D 处理后，前期暂时提高了座果率，但对最终座果率无显著影响；2,4-D 处理可导致果皮细胞层数增多，内果皮细胞轮廓变模糊；与对照相比，40 mg/L 2,4-D 处理后果皮果胶含量增多、细胞壁增厚、裂果率增加。【结论】裂果易感性不同的荔枝品种果皮中碳水化合物含量存在明显差异，其中果胶在荔枝裂果中可能扮演双重的角色，细胞膨大过程中果胶合成和降解呈动态变化，果胶含量过高则果皮延展性差，果实小易裂果，果胶含量过低则果皮延展性好，果实大但抗裂性低、也易裂果；2,4-D 处理对‘糯米糍’最终座果率无影响但显著增加裂果风险。     

苹果β-半乳糖苷酶对细胞壁多糖降解特性的研究

以苹果为试验材料,提取细胞壁结合型β-半乳糖苷酶,并通过羟磷灰石柱色谱法分离出4种β-半乳糖苷酶同工酶(GALase ～ ),研究β-半乳糖苷酶同工酶对阿拉伯半乳聚糖和Na2CO3-1、KOH-3、细胞壁残渣等细胞壁多糖组分的降解特性。结果表明:GALase 、 对细胞壁多糖具有较强的分解能力,而GALase 、 的分解能力微弱,说明β-半乳糖苷酶的GALase 、 与细胞壁多糖的降解以及果实的软化密切相关。     

苹果β—半乳糖苷酶以细胞壁多糖降解特性的研究

以苹果为试验材料，提取细胞壁结合型β-半乳糖苷酶，并通过羟磷灰石柱色谱法分离出4种β-半乳糖苷酶同工酶（GALaseⅠ-Ⅳ），研究β-半乳糖苷酶同工酶对阿拉伯半乳聚糖和NaCO3-1、KOH-3、细胞壁残渣等细胞壁多糖组分的降解特性。结果表明：GALaseⅠ、Ⅱ对细胞壁多糖具有较强的分解能力，而GALaseⅢ、Ⅳ的分解能力微弱，说明β-半乳糖苷酶的GALaseⅠ、Ⅱ与细胞壁多糖的降解以及果实的软化密切相关。     

GA_3对壶瓶枣细胞壁组分代谢及裂果率的影响

以易裂品种壶瓶枣为材料,研究了GA3对壶瓶枣发育过程中果皮细胞壁成分、相关酶活性及其全红期裂果率的影响。结果表明,GA(320 mg/L)可以降低壶瓶枣裂果率;果实从膨大期开始,果胶甲酯酶(PME)及纤维素酶(CX)活性开始上升,至白熟期活性达到顶峰,随后活性降低,而果胶酶(PG)活性高峰则出现在半红期,随后酶活降低,且GA3表现出对PME,PG及CX酶的抑制作用;果皮中原果胶含量,纤维素含量逐渐降低,水溶性果胶含量逐渐增多;全红期处理组果皮中原果胶含量、纤维素含量分别高于对照1.48,240 mg/g,而水溶性果胶含量低于对照1.53 mg/g。     

墙的历史演变:从“壁垒严森”到“行思无界”

以"红线公园"概念的出现为导引,分析了墙的可存在性;从围墙最基本的功能出发,论述了墙的作用以及存在的原因。     

板蓝根细胞壁吸附铅的特性研究

研究了板蓝根根部细胞壁对铅的吸附特性,讨论了pH对吸附公式中参数的影响。结果表明,细胞壁可以大量、快速的吸附铅;酸性溶液可以部分解吸细胞壁上的铅;在接近中性的微酸性环境中吸附最多。     

强化复合木材细胞壁的纳米压痕测试分析

通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1）浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64 和0.64 GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2）控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3）复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材细胞壁保持了较好的弹塑性特性,相对弹性回复率与未处理材基本相同。      

酵母胞壁多糖对黄瓜品质的影响

分别采用0,200,500 mg/L的酵母胞壁多糖喷雾处理黄瓜植株,以研究酵母胞壁多糖对黄瓜品质的影响。结果表明:200 mg/L和500 mg/L的酵母胞壁多糖均能提高黄瓜含糖量及维生素C含量,降低粗纤维含量,对蛋白质和游离氨基酸含量的影响不明显。     

植物细胞壁的研究进展

细胞壁的组分是纺织、造纸、木材、胶片、增稠剂及其他工业产品重要的原料.植物细胞壁的生物合成过程是植物生长发育中最主要的合成代谢之一,也是植物光合作用产物的主要贮积方式.最近的研究揭示了植物细胞壁多聚糖是如何合成并组装成一个强大的纤维网络系统,以及植物细胞壁生长发育的调控机制.     

油菜素内酯参与初生细胞壁代谢研究进展

综述了油菜素内酯的发现、结构、分布、合成及信号转导途径方面的研究进展,重点阐述了近年来油菜素内酯在初生细胞壁的建成和代谢中的调控作用,并展望了油菜素内酯今后的研究方向。     

超声波破壁工艺对鸭血凝胶特性的影响

为研究超声波破壁处理对鸭血凝胶特性的影响,以不破壁鸭血为对照,对超声波破壁处理鸭血凝胶形成过程中的动态流变性质、凝胶保水性、凝胶质构、水分存在状态、微观结构以及蛋白质变性等进行了检测。结果表明,与不破壁处理相比,破壁使鸭血豆腐的保水性增加,可移动水占全部状态水的比例增加,凝胶速率和凝胶强度增加,鸭血蛋白更易变性。     

免疫化学法探讨缺硼导致樱桃萝卜细胞壁松弛的机理

[目的]探讨缺硼导致樱桃萝卜细胞壁松弛的机理,为进一步丰富细胞壁的研究内容提供参考.[方法]以樱桃萝卜为试验材料,利用硼含量46.3 μmol/L的营养液培养方法,以不含硼的蒸馏水作对照,通过HPLC法测定樱桃萝卜肉质根中的细胞壁结合硼含量,TBA法测定KDO含量,并用免疫化学方法定位细胞壁中的RG-Ⅱ.[结果]缺硼处理导致樱桃萝卜肉质根中细胞壁结合硼的含量由14.21 mg/kg极显著下降到7.24 mg/kg(P＜0.01),下降49.0％.细胞壁果胶多糖中的KDO含量变化不显著(P＞0.05),缺硼处理与对照相比,免疫RG-Ⅱ的荧光强弱和胶体金颗粒的密度无明显差别.[结论]樱桃萝卜缺硼抑制了其B-RG-Ⅱ的形成,使细胞壁的稳定性降低而松弛.     

番茄果实细胞壁水解酶研究进展

番茄果实软化是由细胞壁水解酶降解细胞壁物质,引起细胞壁超微结构发生变化所致。在细胞壁结构的破坏过程中,与细胞壁降解相关的酶类在果实中起着不同的作用,文章就细胞壁水解酶在果实成熟软化过程中作用的研究进展进行了综述。