活性氧与果实成熟衰老关系研究进展

活性氧在果实的成熟衰老过程中起着重要的作用。植物体内活性氧的爆发会直接引起衰老,甚至死亡。笔者从活性氧的性质、产生、防御系统以及与乙烯、脂氧合酶的作用等方面对活性氧代谢与果实成熟衰老的关系做了介绍。     

活性氧调控果实发育成熟的研究进展

活性氧(reactive oxygen species,ROS)存在于整个植物生长发育过程,一旦积累过多会导致氧化应激反应,但是适度的氧化胁迫有利于果实成熟。本文对活性氧影响果实成熟的生理机制,活性氧与激素互作调控果实成熟的机理,活性氧调控果实成熟的分子机制,以及活性氧与钙离子调控采后果实后熟等相关研究进展进行了总结和评述,旨在通过总结活性氧直接或间接调控果实衰老成熟的研究进展,为今后利用活性氧调控果实成熟提供理论依据和参考。     

耐裂果与易裂果番茄果实发育过程中果实组织衰老与裂果的关系

[目的]通过研究耐裂果与易裂果番茄果实成熟过程中不同部位组织的衰老状况,揭示番茄果实组织衰老与裂果的关系,为裂果的防控提供理论依据。[方法]采用耐裂果番茄材料LA1698与易裂果番茄材料LA2683,测定其果实不同时期(绿熟期、转色期和红熟期)和不同部位(上部、中部和下部)的活性氧含量、膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性、抗氧化物质As A及可溶性蛋白含量。[结果]与果实中部和下部相比,番茄上部具有更高的活性氧含量和膜脂过氧化程度;在果实成熟后期,相同部位相比,易裂果番茄的活性氧含量和膜脂过氧化程度高于耐裂果番茄。易裂果番茄红熟期果实相同部位抗氧化酶SOD、GR和APX活性及抗氧化物质As A含量显著低于耐裂果番茄。[结论]随着果实的成熟,无论易裂果番茄还是耐裂果番茄均逐渐衰老,果实不同部位的组织衰老程度不同,果实上部衰老最快,同时也是裂果最易发生的部位。易裂果番茄上部活性氧代谢失调,膜质过氧化程度高,进而引起果实的衰老加速,这可能是导致裂果从上部开始发生的原因之一。     

草莓果实成熟衰老与Ca~(2+)、CaM、Ca~(2+)-ATPase和活性氧代谢的关系

 研究了春星草莓果实成熟衰老过程中Ca2 + 、CaM含量、Ca2 + ATPase活性和活性氧代谢的变化 ,结果表明 ,随果实成熟衰老 ,可溶性Ca2 + 含量和SOD活性呈下降趋势 ,O2-·产生速率呈升高趋势 ,Ca2 + ATPase活性先达到高峰后降低。CaM含量以采前白熟期和采后明显衰老期为最高。与常温 (2 5℃ )贮藏相比 ,低温 (4℃ )贮藏中上述生化变化较为缓慢。表明细胞内钙信使系统的活化和活性氧自由基的积累与果实成熟衰老密切相关。     

采后H_2O_2和茶多酚处理对草莓果实活性氧代谢和衰老的影响

【目的】探讨活性氧对草莓果实衰老的影响。【方法】试验以‘红颜’草莓果实为试材,采用H_2O_2和茶多酚处理采后草莓果实,研究促进和清除活性氧对草莓果实活性氧代谢和衰老的影响。【结果】在草莓果实采后衰老过程中,H_2O_2处理、茶多酚处理和对照的果实腐烂指数和腐烂率均持续上升,H_2O_2处理的腐烂指数和腐烂率始终高于对照,茶多酚处理的两者始终低于对照。H_2O_2处理、茶多酚处理和对照的脂氧合酶(LOX)活性、过氧化氢(H_2O_2)含量、超氧阴离子(O_2~(·-))产生速率、丙二醛(MDA)含量均上升。在果实衰老过程中,H_2O_2处理的O_2~(·-)产生速率、MDA含量均高于对照,CAT活性和APX活性基本均低于对照;茶多酚处理后O_2~(·-)产生速率、MDA含量均低于对照,CAT活性和APX活性基本均高于对照。【结论】促进活性氧使果实保护酶活性下降,加剧了活性氧的上升积累,从而加速了草莓果实衰老;清除活性氧则提高了保护酶活性,缓减了活性氧的上升积累,从而延缓了果实衰老。     

草莓果实采后NAD激酶活性与NAD（H）、NADP（H）含量及活性氧代谢的关系

【目的】研究草莓采后成熟衰老过程中NADK活性与NAD（H）、NADP（H）及活性氧代谢和膜氧化产物变化的关系，以探讨NADK在非跃变型果实成熟衰老过程中的作用，为调控果实的成熟衰老提供理论依据。【方法】将从果园采回的草莓果实贮藏于不同的温度下并进行每天取样，研究草莓果实在低温（4℃）、常温（20℃）贮藏期间成熟衰老过程中NAD激酶（NADK）活性及其底物NAD（H）、产物NADP（H）以及超氧阴离子O2- •过氧化氢（H2O2）、膜氧化产物丙二醛（MDA）含量的变化并分析NADK 与上述指标的关系。【结果】草莓果实在低温（4℃）贮藏时，其NADK活性比常温（20℃）贮藏的高，NAD（H）含量则相应比常温贮藏的低，NADP（H）含量则高于常温下的；同时，在常温贮藏期间果实O2- •生成速率和H2O2含量、膜氧化产物MDA含量均比低温贮藏的高，暗示NADK可能通过影响NAD（H）、NADP（H）的含量及比例来调控O2- •生成速率和H2O2含量，从而调控果实的成熟衰老。【结论】非跃变型果实草莓采后成熟衰老过程中，保持较高的NADK活性有利于延缓果实的成熟衰老，降低NADK活性可导致NAD和NAD（H）含量的积累，进而加速电子传递，产生大量的活性氧O2- •和H2O2，从而促进膜过氧化作用和积累较多的MDA，最终导致果实衰老变质。     

能量调控对草莓果实采后衰老过程中活性氧及保护酶的影响

以‘红颜'草莓果实为试材,采用呼吸链解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)和外源ATP处理草莓果实,研究抑制和促进能量生成条件对草莓果实衰老过程中活性氧和保护酶的影响。结果表明,在草莓果实采后衰老过程中,DNP处理、ATP处理和对照的脂氧合酶(LOX)活性、过氧化氢(H_2O_2)含量、超氧阴离子(O_2~-)产生速率、丙二醛(MDA)含量和相对电导率均为上升。DNP处理的LOX活性、O_2~-产生速率、MDA含量和相对电导率均高于对照,CAT活性和APX活性基本均低于对照;ATP处理后上述活性氧指标均低于对照,CAT活性和APX活性基本高于对照。以上结果说明,采用外源DNP处理果实使保护酶活性下降,同时加剧了活性氧的上升与积累;外源ATP处理则提高了保护酶活性,从而缓减了活性氧的上升与积累。能量水平和活性氧代谢相互作用影响果实衰老进程,能量调控可以影响活性氧代谢从而影响草莓果实的衰老。     

番茄果实成熟衰老相关因子研究进展

番茄果实成熟衰老是一个有序而复杂的过程,也是一个多因子高度协调的遗传调控过程,影响番茄果实成熟衰老的因子很多,包括各种植物激素﹑相关酶类以及各种外源物质等。本文论述了与番茄果实成熟衰老相关的植物激素及其类似物(乙烯﹑脱落酸﹑水杨酸﹑茉莉酸﹑多胺)﹑相关酶类(脂氧合酶﹑保护酶类﹑软化酶类),以及外源物质(1-甲基环丙烯﹑一氧化氮﹑钙)对番茄果实成熟衰老的影响,并探讨了各种相关因子对其成熟衰老的影响机理。     

果实成熟衰老过程中保护酶活性变化的研究综述

就果实成熟衰老过程中的保护酶 SOD、CAT、POD活性的变化特点进行了综述 ,认为成熟衰老过程中出现的 SOD、CAT、POD活性升高或高峰可作为果实成熟衰老的参数和指标 ,且其活性上升的时期及幅度可作为果实耐贮性的指标     

挂蔓黄瓜果实成熟衰老鉴定指标的筛选

以2个衰老表现型不同的黄瓜品种为试材,在挂蔓黄瓜果实成熟衰老过程中,测定果实叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质、谷氨酰胺合成酶含量(GS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脂氧合酶(LOX)活性、呼吸强度和组织相对电导率等9项与成熟衰老相关的生理指标,对这9个指标进行了主成分分析和灰色关联度分析。结果表明,叶绿素、可溶性蛋白质含量、SOD、LOX酶活性4项指标与挂蔓黄瓜果实成熟衰老有显著相关,可作为挂蔓黄瓜果实成熟衰老期鉴定指标。     

Changes of Reactive Oxygen Species and Related Enzymes in Mitochondria Respiratory Metabolism During the Ripening of Peach Fruit

The fruits of peach cultivar Yuhua 3 were used as materials to investigate the changes of active oxygen and related enzymes in mitochondria respiratory metabolism during ripening of peach fruit, involving their influence on the proceeding of peach fruit senescence. The results showed that the large decrease in firmness occurred between maturity II and IV. The decrease in firmness coincided with an increase in respiratory intensity. Obvious peaks of respiratory intensity lagging to the rapid change of fruit firmness could be shown during peach ripening. Reactive oxygen species （ROS） had a cumulative process and positively correlated with respiratory intensity. During peach ripening, the content of Ca^2＋ increased, the activities of succinic dehydrogenase （SDH）, cytochrome C oxidase （CCO）, H＋-ATPase, and Ca^2＋-ATPase decreased varying in different degree at the later step of ripening. These suggested a close relationship existed between ROS metabolism and mitochondrial respiration, namely, both ROS metabolism and mitochondrial respiration probably played important roles in ripening and senescing of peach fruit.     

乙烯利处理对毛叶枣果实采后保护酶活性及膜透性的影响

以毛叶枣为材料,研究了贮藏期间乙烯利处理对其果实中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脂氧合酶(LOX)活性、丙二醛(MDA)含量、膜透性(MP)等指标的变化。结果表明:枣果实衰老软化过程中,膜透性增大,SOD活性呈波浪式下降,POD活性呈阶梯状下降,MDA含量上升,LOX活性提高。     

不同裂果类型番茄成熟过程果皮组织衰老研究

针对抗裂(17922)、环裂(16750)、射裂(16620)3个番茄品种在成熟过程中(绿熟期、转色期和红熟期)不同部位(果肩、果腹和果顶)果皮,研究其抗氧化酶活性、抗氧化物质、活性氧含量及膜质过氧化程度。结果表明,16750和16620在红熟期果肩活性氧含量、SOD和CAT活性均显著高于果腹和果顶,在转色期和红熟期果肩膜质过氧化程度和相对电导率均显著高于果腹和果顶,且均显著高于17922。16750和16620,GR和AsA含量在成熟过程中均显著低于17922,而POD活性在成熟过程中显著高于17922,APX在转色期果肩处显著高于17922。说明16750和16620在转色期和红熟期,果肩处果皮抗氧化酶活性和抗氧化物质含量较低,活性氧代谢失调,膜质过氧化程度较高,衰老加剧。研究为进一步探讨果实裂果机制提供理论基础。     

桃果实后熟软化机理分子生物学研究进展

桃果实的成熟软化是一个非常复杂的发育过程,其间经历了一系列生理生化的变化,包括细胞壁的降解、乙烯的释放以及其他的代谢变化.对桃果实成熟软化方面的分子生物学研究进展进行了综述,介绍与桃果实成熟软化过程相关的细胞壁酶以及乙烯在果实成熟软化过程中的作用,并对软化机理进行了探讨.综合表明,果实的成熟软化过程受多种基因调控作用的影响.对果实成熟软化机理的探讨可为果实的贮藏及加工提供理论依据.     

ABA对草莓果实成熟和软化的调节

以‘法兰地’草莓为试材,研究草莓果实生长发育过程中内源脱落酸(ABA)含量、FaNCED基因表达量的变化以及外源ABA、去甲二氢愈创木酸(NDGA)和乙烯利处理对果实成熟软化的影响。结果表明:在草莓果实成熟过程中ABA含量和FaNCED表达量出现2次高峰,分别是花后35d(转色期)和花后45d(果实完熟期)。外源ABA促进FaNCED基因的表达及ABA的积累,促进草莓果实的成熟和后熟软化,NDGA处理表现出相反效果,喷施乙烯利表现不明显,推测ABA在草莓果实成熟和后熟软化中可能起着重要作用。     

ABA对番木瓜成熟软化的影响及其与乙烯的关系

研究ABA对番木瓜果实成熟软化的影响及其与乙烯的关系,结果表明：番木瓜果实采后乙烯产率逐渐上升,在第8天达到高峰,硬度迅速下降。外源ABA和乙烯利处理促进了果实乙烯的释放以及果实硬度的下降,可溶性固形物含量的上升和果面颜色变化,加速了果实成熟软化进程。ABA生物合成抑制剂NDGA处理则抑制了乙烯的产量,果面颜色变化和硬度的下降及可溶性固形物含量的上升。此外,外加Co2＋和1-MCP处理可抑制ABA对乙烯产率、果实硬度下降,可溶性固形物上升和果面颜色变化的促进作用。ABA对番木瓜果实成熟的影响可能主要是通过刺激乙烯的产生进行的。     

乙烯与猕猴桃果实的后熟软化

研究猕猴桃果实成熟进程中内源乙烯释放规律以及外源乙烯处理对果实后熟软化的效应,以 探讨乙烯与猕猴桃果实后熟软化的关系．结果表明,猕猴桃果实采后后熟软化分为前期的软化启动阶段 和后期的快速软化阶段,乙烯在果实成熟过程的作用主要是加速了快速软化阶段的果实软化进程,而与 软化启动阶段的果实软化启动无明显相关;外源乙烯可加速猕猴桃果实后熟软化,其调控机理并不是通 过促进果实内源乙烯的合成而实现的。     

一年两熟夏黑葡萄日光温室温度变化与果实品质差异性分析

【目的】研究新疆南疆日光温室内夏黑葡萄第一熟和第二熟两个时期温度变化规律,分析两茬果的果实产量和品质差异性。【结果】夏黑葡萄整个生育期内,第二熟温室内温度整体上要高于第一熟,而且第二熟整个生育期内温度日均值在10℃以上;第一熟与第二熟温室内温度日变化趋势基本相似,第一熟在果实快速膨大期之前温室内温度日变化幅度大,而第二熟在果实快速膨大期之后温室内温度日变化幅度较大;昼夜温差值在开花期和果实转色期差值最明显,在开花期,第一熟温室内昼夜温差均值比第二熟昼夜温差均值高58.1%。在果实转色期,第二熟温室内昼夜温差均值相较于第一熟昼夜温差均值高46.3%;第一熟果实单粒重、单穗重、单产均高于第二熟,但商品果率较第二熟低5个百分点。【结论】温室内日均温变化和昼夜温差变化存在较大差异,但各生育期温室内温度日变化均呈‘单峰’变化趋势。第二熟时温室内温度对果实生长和品质形成的适宜性要好于第一熟,商品果率高。但受树体营养、光照等其它因素的影响,第一熟果在产量上较好。     

核果类果树果实成熟软化机理研究进展

综述了核果类果树果实成熟软化方面的研究进展,包括果实细胞结构与果实成熟软化的关系,多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、木葡聚糖内糖基转移酶、纤维素酶、糖苷酶、脂氧合酶在果实成熟软化过程中活性的变化和作用,果实成熟软化的基因调控机理。