黑穗醋栗AsA含量及其代谢酶活性差异分析

[目的]分析黑穗醋栗不同品种抗坏血酸（AsA）含量及其合成代谢相关酶活性的差异,为研究黑穗醋栗果实AsA积累规律和选育优良黑穗醋栗品种提供参考依据.[方法]采用液相色谱测定30个黑穗醋栗品种的AsA含量,选择含量差异较大、生产中广泛应用的8个品种,测定其AsA合成代谢相关酶的活性,并比较分析不同品种间的差异.[结果]30个黑穗醋栗品种果实AsA含量为144.79～329.71 mg/100 gFW,呈现出明显的多样性.AsA含量较高的品种（路德克、寒丰、亚德）其抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHRA）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHRA）活性较高,而AsA含量较低的品种（利桑佳、黑丰、奥依宾）还原酶活性相对较低;AsA含量与MDHAR、DHAR活性呈极显著正相关,相关系数分别为0.982和0.951,与（APX）活性呈显著正相关,相关系数为0.826.[结论]不同品种黑穗醋栗AsA含量及AsA合成相关酶活性差异较大,可作黑穗醋栗品种分类和品种选育的参考指标.     

摘叶处理对黑穗醋栗叶片和果实AsA-GSH循环代谢的影响

通过摘叶处理,探讨黑穗醋栗叶片和果实AsA积累的关系。对3个AsA含量差异较大的黑穗醋栗品种摘除总植株叶片数50%的叶片,测定叶片和果实内AsA含量以及AsA-GSH循环代谢相关酶的活性。结果表明,摘叶处理显著提高了处理后剩余叶片的AsA含量,但果实中AsA含量明显低于对照果实。AsA和GSH含量均是在坐果后第3周最高,随后随着果实的发育而降低,至成熟时趋于稳定。DHAR、MDHAR和GR活性变化与AsA含量变化相一致,与APX活性变化相反;摘叶增加了叶片DHAR、MDHAR和GR活性,且品种AsA越高,差异越显著(P0.05),降低了果实中这3种酶的活性。表明摘叶处理能显著增加黑穗醋栗剩余叶片AsA含量,而果实中AsA含量减少,叶片和果实之间可能存在AsA长距离运输。     

不同蔬菜产品器官抗坏血酸含量与其相关酶活性的关系

以抗坏血酸(AsA)含量差异较大的甜椒、番茄、马铃薯、萝卜和黄瓜的产品器官为试材,研究不同发育期产品器官AsA含量与其相关酶活性的关系。结果表明,5种蔬菜不同发育期产品器官AsA含量与DHAR和GalLDH活性变化趋势基本一致。以5种蔬菜产品器官形成末期AsA含量与其相关酶活性的相关性分析得知,AsA含量与DHAR活性呈显著正相关(r=0.9423,P<0.05),与GalLDH活性的相关性也较显著(r=0.8597,P<0.10);AsA DHA含量与GalLDH活性相关性明显(r=0.7904,P<0.15)。AsA含量与MDHAR、AAO和APX活性无显著相关性。这说明不同物种蔬菜产品器官AsA含量存在较大差异的原因与其GalLDH和DHAR活性存在较大差异密切相关,MDHAR、AAO和APX活性不是影响AsA含量的主要因素。     

苹果果实GalDH和GalLDH基因的表达与AsA的关系

 【目的】进一步探明苹果果实是否具有抗坏血酸（AsA）合成的能力。【方法】从‘嘎拉’苹果果实中克隆AsA合成关键酶L-半乳糖脱氢酶（L-galactose dehydrogenase, GalDH）全长cDNA序列,检测它与另一合成酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（L-galactono-1,4-lactone dehydrogenase, GalLDH）在苹果不同组织中的表达及酶活性与AsA含量的关系。【结果】克隆获得的苹果GalDH cDNA含有975 bp的完整开放阅读框,编码一条分子量为34.97kD、含324个氨基酸残基的蛋白质,登录号为GQ131419。在叶片和苹果果实不同组织中,均能检测到GalDH和GalLDH基因mRNA表达和活性,叶片高于果实,幼果高于成熟果,果皮高于果肉。同时,苹果果皮中的AsA含量受光的调控,二者在阳面果皮的表达和活性明显高于阴面果皮,而阳、阴面果肉间无明显差异。不同组织中的AsA含量与GalDH和GalLDH活性均呈显著正相关性。【结论】进一步证明了苹果果实自身具有经L-半乳糖途径合成AsA的能力,且合成可能是苹果果实AsA形成的主要决定因子。     

三种酶对采后‘海沃德’和‘华特’猕猴桃 AsA的氧化作用

【目的】探究‘海沃德’‘华特’猕猴桃果实采后影响抗坏血酸（ascorbic acid,AsA）氧化的相关酶活性及基因表达差异,为猕猴桃采后AsA氧化机制的系统研究,调控果实成熟和衰老进程,并有效保持果实采后品质和延长贮藏时间等研究提供理论依据。【方法】以‘海沃德’‘华特’猕猴桃作为试验材料,测定两个品种的果实在采后25℃贮藏条件下AsA、总抗坏血酸（total ascorbic acid,T-AsA）、脱氢抗坏血酸（dehydroascorbic acid,DHA）、AsA/DHA、与AsA氧化相关的抗坏血酸氧化酶（ascorbic acd oxidase,AO）、漆酶（Laccase）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）的活性及相关酶基因的表达,研究两个品种猕猴桃果实AsA含量变化与AO、漆酶、APX活性及相关酶基因的相关性。【结果】‘海沃德’猕猴桃采后初期AsA含量为86.9 mg/100 g FW,到贮藏末期损失约45%,而‘华特’猕猴桃在采后初期AsA含量较高,为610 mg/100 g FW,中期上升至峰值886 mg/100 g FW,末期下降到778 mg/100 g FW,高于采后第1天AsA含量,整体呈上升趋势;两个品种DHA含量在整个贮藏期整体呈下降趋势,但‘海沃德’猕猴桃中DHA含量始终低于‘华特’;T-AsA含量与其AsA含量的变化趋势接近;整个贮藏后期,‘海沃德’猕猴桃的AsA/DHA比值远低于‘华特’。AO活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈显著负相关性,漆酶活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈负相关性;从采后第8天开始,‘华特’的AO活性低于‘海沃德’,在整个贮藏期,‘华特’猕猴桃中漆酶活性都低于‘海沃德’;且在采后第11天,‘华特’中AO和漆酶活性均达到最低值,‘海沃德’中漆酶活性在采后第16天达到最高值;APX对AsA含量的影响较小,其活性与AsA变化无显著相关性。AO基因家族中的3个基因中,Achn020161是AsA氧化分解的关键基因,而Achn191341和Achn316521与AsA的氧化无显著相关性;漆酶基因家族中的3个基因中,Achn007661、Achn191341对AsA含量变化有一定影响,而Achn163871与AsA的氧化无显著相关性;APX基因家族中的Achn123021、Achn082241、Achn187071对AsA含量的变化有一定影响,但均不是氧化AsA的关键基因。【结论】AsA/DHA的高比值对AsA的积累起重要作用,AO是氧化AsA的关键酶,漆酶对AsA氧化有一定作用,APX不是主要氧化AsA的酶,推测AO基因家族中的Achn020161是氧化AsA的关键基因,而漆酶基因家族中的Achn007661与Achn19134对氧化AsA有一定作用。     

高低温胁迫对番茄叶片抗坏血酸代谢系统的影响

为探明番茄在温度逆境下抗坏血酸（AsA）代谢系统抗氧化的生理机制,以番茄幼苗为试材,分别研究了高温（40℃）和低温（5℃）胁迫（0、4、8、12、24、36h）下,叶片AsA代谢的主要酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（GalLDH）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性与AsA、脱氢抗坏血酸（DHA）和AsA＋DHA含量的变化。结果表明：在高温和低温胁迫下,除36h外,番茄叶片AsA、DHA和AsA＋DHA含量和GalLDH、DHAR、APX、MDHAR及GR活性均明显高于25℃（CK）处理,H2O2含量始终明显高于CK,AsA／DHA始终明显低于CK,说明短时间（24h）高温和低温胁迫,番茄幼苗以AsA为核心的抗氧化系统功能明显增强,但长时间（36h）温度胁迫,AsA抗氧化系统的功能明显下降,导致H2O2的积累。     

外源AsA对苹果果实采后衰老及AsA-GSH循环的影响

 以苹果(Malus domestica Borkh．)品种“嘎拉”果实为试材,研究了外源抗坏血酸(AsA)处理对采后果实成熟衰老及其过程中抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA GSH)循环各组分的影响。结果表明,在嘎拉苹果果实常温贮藏过程中,贮藏前期AsA再生酶单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR) 和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性升高,AsA含量上升。但在贮藏后期,AsA,脱氢抗坏血酸(DHA)、谷胱甘肽(GSH)、氧化态谷胱甘肽（GSSG）、总抗坏血酸和总谷胱甘肽含量都开始迅速下降。10mmol/L外源AsA处理降低了果实相对膜透性、MDA和H2O2含量,提高了贮藏前期AsA-GSH循环系统相关酶（抗坏血酸还原酶(APX),MDHAR,DHAR和谷胱甘肽还原酶(GR)）的活性,AsA和GSH水平,增加了AsA/DHA比率。     

不同叶龄菠菜叶片抗坏血酸含量与其代谢相关酶活性的比较

以欧丽特菠菜叶片为试材,研究了菠菜叶片发育过程中3个时期叶片(幼叶、成熟叶、衰老叶)的抗坏血酸代谢变化及抗坏血酸含量与其相关酶活性的关系。结果表明:抗坏血酸(AsA)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量的变化趋势与L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)以及脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性的变化趋势基本一致,而与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化呈此消彼长。同时单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和还原型谷胱甘肽(GSH)有助于AsA的再生。说明通过增加GalLDH和再生酶活性能提高菠菜叶片AsA的含量,并延缓其衰老。     

氮素形态对菠菜体内抗坏血酸含量及其代谢的影响

    采用基质培养试验,研究营养液不同铵硝配比(0∶100,25∶75,50∶50,75∶25,100∶0)对菠菜叶片抗坏血酸含量及其代谢相关酶活性的影响.结果表明,菠菜植株鲜重和干重以铵硝比为25∶75处理最高,铵硝比超过50∶50时则显著下降.菠菜叶片抗坏血酸(AsA)、总抗坏血酸(AsA+DHA)含量随着铵硝比的提高逐渐增加.菠菜叶片L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)活性在铵硝比小于50%时没有显著变化,进一步提高铵硝比则显著降低;铵硝比不影响抗坏血酸氧化酶(AAO)的活性.脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)的活性均随着供铵比例提高而逐渐提高,且与AsA含量的变化趋势相似.表明提高营养液中铵硝比增加菠菜叶片AsA含量,与其提高MDHAR、DHAR活性和加快AsA的再生循环有关,而与其对GalLDH和AAO酶活性的影响没有明显的相关.     

三种酶对采后‘海沃德’和‘华特’猕猴桃AsA的氧化作用

【目的】探究‘海沃德’‘华特’猕猴桃果实采后影响抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)氧化的相关酶活性及基因表达差异,为猕猴桃采后AsA氧化机制的系统研究,调控果实成熟和衰老进程,并有效保持果实采后品质和延长贮藏时间等研究提供理论依据。【方法】以‘海沃德’‘华特’猕猴桃作为试验材料,测定两个品种的果实在采后25℃贮藏条件下AsA、总抗坏血酸(total ascorbic acid,T-AsA)、脱氢抗坏血酸(dehydroascorbic acid,DHA)、AsA/DHA、与AsA氧化相关的抗坏血酸氧化酶(ascorbic acd oxidase,AO)、漆酶(Laccase)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)的活性及相关酶基因的表达,研究两个品种猕猴桃果实AsA含量变化与AO、漆酶、APX活性及相关酶基因的相关性。【结果】‘海沃德’猕猴桃采后初期AsA含量为86.9 mg/100g FW,到贮藏末期损失约45%,而‘华特’猕猴桃在采后初期AsA含量较高,为610 mg/100 g FW,中期上升至峰值886 mg/100 g FW,末期下降到778 mg/100 g FW,高于采后第1天AsA含量,整体呈上升趋势;两个品种DHA含量在整个贮藏期整体呈下降趋势,但‘海沃德’猕猴桃中DHA含量始终低于‘华特’;T-AsA含量与其AsA含量的变化趋势接近;整个贮藏后期,‘海沃德’猕猴桃的AsA/DHA比值远低于‘华特’。AO活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈显著负相关性,漆酶活性与两个品种猕猴桃AsA含量呈负相关性;从采后第8天开始,‘华特’的AO活性低于‘海沃德’,在整个贮藏期,‘华特’猕猴桃中漆酶活性都低于‘海沃德’;且在采后第11天,‘华特’中AO和漆酶活性均达到最低值,‘海沃德’中漆酶活性在采后第16天达到最高值;APX对AsA含量的影响较小,其活性与AsA变化无显著相关性。AO基因家族中的3个基因中,Achn020161是AsA氧化分解的关键基因,而Achn191341和Achn316521与AsA的氧化无显著相关性;漆酶基因家族中的3个基因中,Achn007661、Achn191341对AsA含量变化有一定影响,而Achn163871与AsA的氧化无显著相关性;APX基因家族中的Achn123021、Achn082241、Achn187071对AsA含量的变化有一定影响,但均不是氧化AsA的关键基因。【结论】AsA/DHA的高比值对AsA的积累起重要作用,AO是氧化AsA的关键酶,漆酶对AsA氧化有一定作用,APX不是主要氧化AsA的酶,推测AO基因家族中的Achn020161是氧化AsA的关键基因,而漆酶基因家族中的Achn007661与Achn19134对氧化AsA有一定作用。     

Effect of Foliar GA3 and ABA Applications on Reactive Oxygen Metabolism in Black Currants (Ribes nigrum L.) During Bud Para-dormancy and Secondary Bud Burst

The secondary bud burst can cause around 10％-20％ yield losses in black currants, an economically important crop in parts of Europe, Asia and North America. The metabolism of reactive oxygen species (ROS) has been linked to bud dormancy and its early release (secondary bud burst) in several fruit crops. But the relationship between ROS metabolism and the secondary bud burst is still not well understood in black currants. In the present study, two black currant cultivars (Adelinia and Heifeng) with opposing tendency of exhibiting the secondary bud burst were sprayed with abscisic acid (ABA) and gibberellic acid (GA3) to either inhibit or induce the secondary bud burst. The results showed that ABA inhibited the secondary bud burst by reducing the contents of ROS (H2O2, O2-?) in buds; decreasing the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT); and increasing the contents of oxidized glutathione (GSSG) and ascorbic acid (AsA). GA3 effectively induced the secondary bud burst by increasing ROS contents; increasing the activities of several antioxidant enzymes, such as SOD, POD, CAT, glutathione reductase (GR), ascorbate peroxidase (APX) and the contents of reduced glutathione (GSH); and decreasing the contents of AsA. The experimental results showed that GA3 treatment increased the content of ROS, accelerated the metabolism of reactive oxygen species, and promoted the second burst of black currants. However, ROS metabolism was at a low level under ABA treatment, and the buds remained dormant. These results suggested that ROS metabolism might play an important role in the two black currants of the secondary bud burst.     

Studies on the Flavonoids and Antioxidant Activities in Leaves of Black Currant

1　Introduction　　Flavonoids are polyphenolic compounds occurring ubiquitously in plants and are commoncomponents in human diet.Over 40 0 0 differentflavonoids have been described and this list isstill growing.Flavonoids possess multiple biological effects such as antivirus,anticancino-gens,antidecrepitude and so on(Hollman,et al .1 996 .) .Besides,flavonoids have been em-phasized widely for the antioxidantactivities of inhibiting oxidation of lipid and gross food ef-fectively,pledging the s…     

土壤紧实胁迫对黄瓜抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

【目的】探索土壤紧实胁迫对黄瓜产生伤害的机理,为土壤的可持续利用提供参考。【方法】用容重为1.20 g•cm-3的疏松土壤和1.55 g•cm-3的紧实土壤进行盆栽试验,研究土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜叶片及根系中抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH）的影响。【结果】在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜叶片及根系中过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量显著提高,且根系中两种物质的增幅高于叶片,表明根系的伤害程度高于叶片。与此同时,叶片及根系中还原型抗坏血酸（AsA）含量、AsA+DHA量、ASA/DHA显著降低,脱氢抗坏血酸（DHA）含量显著提高;还原型谷胱甘肽（GSH）含量显著下降,氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量、GSSG/GSH比值显著提高,GSSG+GSH变化甚微,表明AsA及GSH被消耗以清除H2O2。叶片及根系中抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著升高,且APX的活性水平远远高于MDHAR、DHAR及GR,表明APX在清除H2O2的过程中氧化AsA的能力远远高于MDHAR和DHAR再生AsA的能力及GR将GSSG还原成GSH的能力。【结论】在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜秧苗（叶片及根系）中的AsA-GSH循环加强,削弱了土壤紧实胁迫造成的伤害。     

超表达番茄GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因马铃薯对温度胁迫的响应

 【目的】研究番茄GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因（GMPase）在马铃薯中的超表达对其抵御温度胁迫能力的影响。【方法】利用已经获得的超表达番茄GMPase的两个转基因马铃薯株系,用野生型马铃薯作对照,比较其在常温（25/20℃）、温度胁迫（10/5℃低温处理3 d,35/30℃高温处理3 d）及25/20℃恢复3 d后GMPase的相对表达量、抗坏血酸（AsA）含量及其相关生理指标的变化。【结果】在常温、温度胁迫与恢复阶段,与野生型植株相比,转基因马铃薯植株具有较高的GMPase相对表达量、GMPase活性、AsA和脱氢抗坏血酸（DHA）含量;高温和低温胁迫后,转基因马铃薯的脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAHR）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均明显提高,丙二醛（MDA）和H2O2含量及细胞质膜透性均明显降低。【结论】番茄GMPase在马铃薯中的超表达可能有提高马铃薯植株抵御温度胁迫的能力。