‘改良白凤’桃果实发育过程中糖分及代谢酶活性的变化

以水蜜桃品种‘改良白凤’为试材,测定了果实发育过程中可溶性固形物含量、总糖含量、各糖组分(蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇)含量及相关代谢酶(酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)及山梨醇氧化酶(SOX))的活性,并对糖分与相关酶活性进行了相关性分析。结果表明:葡萄糖与果糖在盛花后30 d含量最高,蔗糖在盛花后110 d含量最高,且为果实中糖的主要积累形式;SS合成方向酶(SS–SD)活性随果实发育不断增加,在果实成熟时活性达到最高,为19.0μmol/(h·g);SS分解方向酶(SS–CD)活性在果实发育初期活性最高,之后迅速下降,在末期活性有所增强;AI和NI在果实发育初期活性最强,之后一直维持在较低水平;在整个发育过程中,蔗糖与SS–SD呈显著正相关,与AI和NI呈显著负相关,与SPS不相关;葡萄糖、果糖与AI、NI、SOX呈显著正相关。综合分析结果:在‘改良白凤’水蜜桃发育过程中,SS–SD是调控蔗糖积累的关键酶,而SPS并不是调控蔗糖代谢的关键酶,AI、NI和SOX在葡萄糖和果糖积累过程中起重要的促进作用。     

休眠期前富士苹果树碳代谢探究

【目的】研究苹果树进入休眠期前的碳代谢规律,探讨碳代谢与进入休眠的关系。【方法】以富士苹果树1年生枝为试材,分析其韧皮部、木质部和芽中可溶性总糖、还原糖、蔗糖和淀粉的含量及其相关酶(酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和淀粉酶)活性的变化。【结果】随着休眠期的推进,蔗糖、还原糖和可溶性总糖含量在果树不同部位的分布为韧皮部芽木质部,且任意两者糖组分之间均极显著正相关;进入休眠期前,果树木质部中淀粉含量不断积累,其他碳水化合物含量变化不大,在休眠期之后,木质部中淀粉与可溶性总糖含量显著性负相关(相关系数为-0.856*)。树体进入休眠期前后,芽中各酶活性均高于韧皮部;韧皮部和芽中AI活性与蔗糖含量极显著性负相关(相关系数分别为-0.909**,-0.783**);芽中SPS活性与蔗糖含量显著正相关(相关系数为0.649*)。【结论】苹果在进入休眠期前,木质部开始储藏淀粉,随着休眠期的来临,木质部中积累的大量淀粉被分解使可溶性糖含量升高,与此同时,各部位的蔗糖含量快速上升,这与SPS活性的升高、AI活性的降低有关。     

3个脐橙品种果实内糖代谢相关酶的活性分析

【目的】研究3个脐橙品种果实发育过程中糖含量及相关代谢酶活性的变化,探讨影响脐橙品种间糖含量差异的关键酶及其作用时期,为脐橙果实品质的改进提供理论依据。【方法】以罗伯逊脐橙(以下简称罗脐)、纽荷尔脐橙和丰脐为试材,从花后60d开始,每隔15d取1次果实样品,共取样11次,测定其发育过程中糖含量变化及中性转化酶(Neutral invertase,NI)、酸性转化酶(Acid invertase,AI)、蔗糖合成酶(Sucrose synthase,SS)、蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)活性的变化,比较品种间各指标的差异。【结果】不同脐橙品种果实糖含量存在显著差异,纽荷尔脐橙和丰脐果实糖含量分别极显著和显著高于罗脐,主要是由于花后90d后,纽荷尔脐橙和丰脐果实中糖积累的速度比罗脐要快。3个脐橙品种间AI、NI、SS(分解方向)酶活性在果实整个发育过程中差异不显著;花后90d后,纽荷尔脐橙和丰脐果实内SPS和SS(合成方向)的活性分别极显著和显著高于罗脐。【结论】SPS和SS(合成方向)是引起不同脐橙品种果实糖含量差异的关键酶,它们分别在果实发育的中、后期促进糖合成,使脐橙品种间糖含量产生差异。     

猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异及其糖代谢特性

【目的】探讨高、低淀粉积累型猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异、糖代谢特性及与相关酶活性的关系,为提高猕猴桃果实糖含量和风味等关键品质提供理论依据。【方法】以高淀粉积累型品种‘红阳’和低淀粉积累型品种‘华特’为试材,测定果实发育过程中的相对生长速率、碳水化合物（淀粉、葡萄糖、果糖和蔗糖）含量、干物质含量以及碳水化合物代谢相关酶活性的变化。【结果】果实碳水化合物含量与果实生长速率呈负相关,其含量随淀粉积累而不断增加;淀粉含量与果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖含量及干物质含量均呈正相关,当达峰值时,其在‘华特’和‘红阳’果实碳水化合物含量中所占比例分别为87.1%和84.1%。‘红阳’果实淀粉积累增速快、峰值高、时间长,其淀粉积累平均速率为0.685 mg•g-1FW•d-1,淀粉积累峰值为70.78 mg•g-1FW,分别是‘华特’的1.34倍和1.69倍,且其淀粉积累时间比‘华特’长21 d。‘华特’果实淀粉在采前已急剧下降,至采收时几乎都转化为可溶性糖;而‘红阳’果实淀粉含量仍直线增长,并在采前维持在一个较高水平。‘华特’果实的中性转化酶（NI）和酸性转化酶（AI）活性始终显著高于‘红阳’,而后者的蔗糖磷酸合成酶（SPS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性一直明显强于前者。‘红阳’和‘华特’的果实淀粉含量与AGPase和SPS活性的相关性最强,而与NI和AI活性呈较强负相关。NI活性与AI活性呈显著正相关,而与AGPase、SPS、蔗糖合成酶（SS）、果糖激酶（FK）、葡萄糖激酶（GK）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）等酶活性均呈负相关;‘红阳’果实中的AGPase活性与SPS、SS、FK、GK、UGPase等酶活性均呈显著正相关。【结论】猕猴桃果实碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase是影响淀粉积累的关键酶,NI、AI和SPS活性的差异可能是造成果实淀粉积累高低、干物质多少、可溶性糖组分及含量不同的重要原因。     

‘KRS’芒果发育过程中糖积累与代谢相关酶活性的关系

[目的]探讨芒果果实糖积累和转化的生理机制。[方法]以‘KRS’芒为试材,研究芒果果实生长发育和成熟过程中的淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖含量变化,与淀粉酶、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)活性的相关性。[结果]果实发育前期‘KRS’主要积累淀粉、葡萄糖和果糖,成熟时淀粉酶活性降至最低,淀粉水解快速积累蔗糖。在整个发育过程中AI活性维持最高,完熟时降低,SPS在果实发育中期略有降低,完熟时升至最高,SS和NI一直很低且较稳定。相关性分析表明淀粉含量与酸性转化酶活性呈显著正相关;蔗糖、葡萄糖含量与SPS、SS呈极显著正相关;果糖含量与SS、AI均呈极显著正相关。[结论]芒果成熟时淀粉分解、AI活性降低和SPS、SS活性的增加是引起‘KRS’果实蔗糖积累的主要因子。     

三个西瓜品系果实发育期间糖积累与糖代谢相关酶活性之间的关系

【目的】研究西瓜果实糖积累及与糖代谢相关酶的关系,为揭示西瓜糖积累机理提供参考.【方法】以籽瓜品种‘靖远大板’(P1)、西瓜‘04-12’自交系(P2)及其杂交的F1代为材料,测定了西瓜果实整个发育期果肉葡萄糖、果糖和蔗糖的含量及蔗糖磷酸合成酶(SPS)、磷酸合成酶(SS)、转化酶(Inv)的活性.【结果】幼果期果实中果糖、葡萄糖和蔗糖的含量都较低,随着果实发育,P1与F1变化趋势相近,变化幅度较小,而P2果实果糖与葡萄糖都是先升高后略有降低,蔗糖含量快速升高成为后期果实中可溶性糖的主要成分(蔗糖/己糖比值0.71).3个西瓜品系果实中酸性转化酶(AI)与中性转化酶(NI)活性都是早期变化缓慢,后期呈大幅度下降;SS活性变化为先升高后下降;SPS活性变化P2一直升高,P1与F1趋势相近,呈先升高后下降趋势,只是F1下降幅度较小.【结论】西瓜总糖含量中果糖和葡萄糖的增加起到一定的作用,但更多的取决于蔗糖含量的增加幅度;高糖西瓜蔗糖的快速积累,与SS、SPS活性的上升和Inv活性的下降有密切关系(P0.05).     

新疆棉区日最低气温对棉纤维次生壁加厚期蔗糖代谢的影响

 【目的】研究日均最低气温对棉纤维中蔗糖代谢、纤维素沉积和纤维比强度形成的影响,揭示棉纤维强力变化的机理。【方法】通过分期播种,使棉铃发育处于不同的低温环境下,研究不同低温水平对新疆棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性变化的影响及与纤维素沉积的关系。【结果】正常播期条件下,棉株中部棉铃纤维中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高,蔗糖转化彻底,纤维素累积时间长且累积平稳,最终纤维素含量高、纤维强力增加。播期推迟,棉铃发育过程中夜间温度降低,纤维中SPS活性下降、酸性转化酶（AI）和碱性转化酶（NI）活性升高,造成果糖含量明显上升,影响纤维素的沉积。【结论】棉纤维加厚期＜15.3℃的日均最低气温影响了蔗糖代谢关键酶活性的变化,引起蔗糖转化率下降,果糖循环速率减缓并在纤维中大量富集。     

蔗糖基聚合物圣女果蔗糖代谢相关酶活性的影响

用0．7％蔗糖基聚合物对圣女果进行采后涂膜处理,研究了其对圣女果总糖含量、中性转化酶（NI）、酸性转化酶（AI）、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）的影响。结果表明,蔗糖基聚合物处理可提高圣女果采后蔗糖代谢相关酶的净活性。有利于蔗糖的积累和品质的改善。     

光氮互作对番茄果实糖积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响

 【目的】探明不同光照条件下番茄果实高糖积累的氮素适宜施用水平。【方法】以番茄品种东农708为试材,采用4个光照度和4个氮素施用水平的复因子试验,研究光照度与氮素互作对番茄果实糖积累及蔗糖代谢相关酶活性的影响。【结果】在果实发育早期,光、氮及其互作对番茄果实淀粉含量影响极显著,对蔗糖含量影响不显著。在同一光照水平下增施氮肥及在同一施氮水平下的70%自然光处理可提高果实蔗糖合成酶（SS）活性,从而促进果实的蔗糖代谢。在果实发育过程中,光、氮及其互作对番茄果实果糖含量均有极显著影响,发育后期,70%和100%自然光以8 kg/667 m2施氮量、小于70%自然光以0 kg/667 m2施氮量的果实酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）活性最高,在同一施氮水平下,70%自然光的AI、NI活性最高,使前期积累的淀粉和输入的蔗糖逐步分解为葡萄糖和果糖,从而提高番茄果实品质。【结论】光、氮及其互作对番茄果实糖积累影响显著,充足光照下适当施氮（本试验8 kg/667 m2）可提高番茄果实果糖含量,弱光下增施氮素可降低番茄果实糖含量,在同一施氮水平下减弱光照可降低番茄果实糖含量。番茄果实糖含量的升高或降低与SS、AI和NI密切相关。     

遮阴对甜瓜果实蔗糖积累及其代谢酶活性的影响

【目的】分析光照强度对果型大小不同的甜瓜果实蔗糖积累量及其代谢酶活性的影响,以期更好地理解甜瓜果实糖分积累的内在生理机制。【方法】以"玉金香"、"银帝"、"黄河蜜"3个果型大小不同的甜瓜品种为试材,分析了透光率100%(自然光照,对照)、52%(一层黑色遮阳网遮阴)、26%(一层黑色遮阳网+一层白色防虫网遮阴)3个光照水平,对甜瓜果实蔗糖积累量及其代谢酶(酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS))活性变化的影响。【结果】果实发育初期,蔗糖分解酶(AI,NI)活性较高,蔗糖积累很少;随着果实发育,蔗糖分解酶活性大幅度下降,蔗糖合成酶(SS,SPS)活性逐渐升高;甜瓜果实定个后进入蔗糖快速积累期,蔗糖分解酶活性降到最低。遮阴降低了甜瓜果实蔗糖含量,52%透光率条件下,"黄河蜜"果实的蔗糖含量降幅(21.6%)显著大于"银帝"(10.1%)和"玉金香"(11.5%);26%透光率条件下,"黄河蜜"的蔗糖含量降幅(30.7%)大于"银帝"(25.8%),且二者均显著大于"玉金香"(16.7%)。遮阴对转化酶活性的影响相对较小,主要是降低了蔗糖合成酶(特别是SPS)的活性:透光率52%条件下,"玉金香"和"银帝"SPS活性分别比对照下降了18.7%和20.5%;透光率26%条件下,"银帝"的SPS活性降幅(32.7%)显著大于"玉金香"(26.2%);"黄河蜜"在2个光强水平下SPS活性降幅(30.5%和36.7%)均显著大于"银帝"和"玉金香"。【结论】蔗糖合成酶活性降低是遮阴条件下甜瓜果实蔗糖积累量减少的主要原因,SPS是甜瓜果实蔗糖积累的关键酶;遮阴条件下蔗糖积累量和代谢酶活性降低具有果型依赖性:大果型品种("黄河蜜")>中果型品种("银帝")>小果型品种("玉金香")。     

花生荚果干物质积累与蔗糖代谢的相关性研究

【目的】探讨花生荚果产量和籽仁营养成分含量与种子蔗糖代谢的关系。【方法】选用种子发育正常的大花生品系(05D610)及其种子皱缩变异品系(05D677)为材料,测定了果针入土后6—72d的荚果干重、果针入土后30—72d籽仁可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉、蛋白质、脂肪含量等,以及果针入土后30—66d籽仁中与蔗糖代谢相关酶活力的动态变化。【结果】果针入土后24—54d是荚果干重的快速积累时期,是决定荚果干重的关键时期,期间05D610干物质积累速率是05D677的2.4倍。收获期05D610和05D677的荚果干重分别是2.06g和1.28g,差异极显著。果针入土后30—72d时期内,05D610籽仁中己糖/蔗糖比值、脂肪含量显著高于05D677,蛋白质含量显著低于05D677,两品系淀粉含量差异不显著。果针入土后30—66d时期内,蔗糖合成酶(SS)合成方向的酶活力显著高于蔗糖磷酸合成酶(SPS),是合成蔗糖的主要酶;蔗糖合成酶裂解方向的酶活力显著高于酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI),是裂解蔗糖的主要酶。蔗糖合成酶在花生种子有机物贮藏阶段的蔗糖代谢中占主导作用。两品系间蔗糖合成酶合成方向的酶活力差异不显著,05D610蔗糖磷酸合成酶活力显著高于05D677,05D610蔗糖合成酶裂解方向的酶活力明显低于05D677。【结论】在花生果针入土后24—54d是干物质积累的关键时期。蔗糖合成酶(裂解方向)是影响有机物积累的关键酶。籽仁中己糖/蔗糖比值、蔗糖磷酸合成酶活力、蔗糖合成酶裂解方向酶活力的差异可能是造成正常品系(05D610)和种子皱缩变异品系(05D677)间荚果干物质积累速率、荚果干重、营养成分出现差异的原因。     

夜间低温对薄皮甜瓜果实糖积累及代谢相关酶活性的影响

 【目的】探讨夜间低温胁迫下薄皮甜瓜果实糖代谢的变化规律。【方法】以薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)‘玉美人’为试材,利用人工气候室模拟设施生产中的夜间低温胁迫环境,研究夜间低温对薄皮甜瓜果实糖含量及其代谢相关酶活性的影响。【结果】不同的夜间低温胁迫对果实糖含量的影响程度不同。夜间9℃处理3 d后显著降低了果糖和葡萄糖含量,在处理的中后期蔗糖、棉籽糖和水苏糖含量才显著降低而肌醇半乳糖苷无显著差异;同时,夜间9℃处理3 d后,果实中总糖含量极显著低于对照,且随处理时间的延长差异更大;夜间9℃处理3～12 d,果实中淀粉含量明显高于对照。夜间12℃处理对果实中可溶性糖含量无明显影响,但明显增加了淀粉含量,且后期差异极显著。从不同的夜间低温对果实内糖代谢相关酶活性的影响来看,夜间9℃处理增强了酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、碱性α-半乳糖苷酶活性,降低了蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,差异均达到显著或极显著水平。夜间12℃处理对各种酶活性影响不大,差异不显著。【结论】夜间9℃处理严重影响薄皮甜瓜果实糖积累及其代谢相关酶活性;夜间12℃处理对果实糖积累及其代谢相关酶活性无明显影响,夜间12℃可能是薄皮甜瓜果实中糖代谢发生改变的临界低温。以上表明,夜间9℃胁迫条件下,薄皮甜瓜果实中蔗糖代谢、水苏糖代谢及淀粉代谢能力的下降共同影响果实的膨大生长和品质。     

春化处理对北农1号萝卜碳水化合物含量 及相关酶活性的影响

 【目的】探讨春化处理对萝卜碳水化合物含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。【方法】低温处理萌动‘北农1号’种子30 d,研究低温春化处理对萝卜叶片（源）及肉质根（库）碳水化合物含量的影响及糖代谢相关酶活性的变化规律。【结果】春化处理‘北农1号’叶片及肉质根蔗糖、葡萄糖、果糖、棉子糖及总糖含量比对照降低,淀粉含量增加。叶片转化酶活性从“拉十字”开始到“拉十字”后21 d（“破肚”前期）高于对照,“拉十字”后28 d（“破肚”结束）转化酶活性降低且低于对照,蔗糖合酶与蔗糖磷酸合成酶活性在整个观察期都低于对照;春化处理促进了肉质根中性转化酶及蔗糖磷酸合成酶活性升高,酸性转化酶与蔗糖合酶活性变化不明显。【结论】低温春化处理影响了萝卜叶片及肉质根蔗糖代谢相关酶活性,碳水化合物代谢分配发生变化,叶片及肉质根中可溶性糖含量减少,抑制了肉质根的膨大。     

甜瓜叶片光合产物输出能力对弱光的响应

【目的】研究甜瓜果实发育期坐果节位叶片光合能力、蔗糖合成能力和水苏糖装载能力对遮光的响应,分析不同耐弱光性甜瓜品种同化物输出能力的差异,为进一步研究甜瓜耐弱光品种果实糖分卸载与积累机理奠定基础。【方法】以耐弱光甜瓜品种‘玉金香’和不耐弱光品种‘钰雪三号’为试材,在日光温室条件下于授粉后进行遮光处理,每5 d取样一次,取坐果节位叶片测定叶绿素含量、气体交换参数、葡萄糖、果糖、蔗糖、肌醇半乳糖苷、棉子糖、水苏糖和淀粉含量,同时测定叶片蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）、中性转化酶（NI）、酸性转化酶（AI）、肌醇半乳糖苷合成酶（GS）和水苏糖合成酶（STS）活性。【结果】遮光处理后,两个甜瓜品种叶片叶绿素a/b、净光合速率（Pn）、葡萄糖、果糖和蔗糖含量均显著降低,淀粉含量升高,‘玉金香’叶绿素a/b降幅（10.0%）大于‘钰雪三号’（5.8%）,而Pn、蔗糖含量降幅（分别为30.3%和30.9%）和淀粉含量增幅（3.6%）均显著小于‘钰雪三号’（分别为45.2%、60.6%和20.4%）。遮阴条件下,两个品种叶片蔗糖代谢相关酶SPS、SS、AI和NI活性均显著降低,‘玉金香’SPS和SS酶活降幅（分别为16.5%和30.0%）显著小于‘钰雪三号’（31.6%和40.5%）,而AI和NI降幅（分别为23.8%和12.7%）高于‘钰雪三号’。遮光后甜瓜叶片肌醇半乳糖苷含量和GS活性均显著降低,但品种间差异不显著。棉子糖、水苏糖和STS活性均显著降低,‘玉金香’棉子糖含量降幅（65.3%）显著高于‘钰雪三号’（35.0%）,而水苏糖和STS活性降幅（分别为79.5%和23.8%）小于‘钰雪三号’。【结论】遮光条件下,耐弱光品种‘玉金香’叶片蔗糖合成能力和水苏糖装载能力下降较少,具有较强的同化物输出能力。     

苗期夜间低温处理对番茄叶片蔗糖代谢的影响

[目的]探讨夜间低温处理对番茄叶片蔗糖代谢的影响。[方法]以夜温15℃为对照,设夜温6℃（18：00—6：00）为处理,处理7d后测定番茄叶片糖和淀粉含量及蔗糖代谢相关酶活性。[结果]夜间低温处理增加了叶片中的果糖、葡萄糖、蔗糖、总糖和淀粉的含量,果糖和葡萄糖含量与对照相比差异不显著,蔗糖、总糖和淀粉含量与对照相比差异达极显著水平;夜间低温处理增加了叶片中酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性,降低了蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性。[结论]夜间低温导致番茄叶片中光合产物积累,对光合作用产生反馈抑制。