‘京白梨’果实后熟软化与糖、淀粉代谢及其基因表达的关系

【目的】探讨糖和淀粉代谢及其基因表达与京白梨果实软化的关系,为果实贮藏保鲜技术提供依据。【方法】以‘京白梨’果实为试材,经低温和1-MCP处理,测定果实后熟软化过程中硬度、呼吸速率、可溶性糖和淀粉含量及相关酶活性,并对其关键酶基因(AM、SPS、SS和AI)进行实时荧光定量PCR分析。【结果】采后‘京白梨’果实淀粉快速降解,与硬度下降呈极显著正相关关系,低温和1-MCP处理极显著抑制了淀粉含量的下降,降低了其与硬度间的相关水平。同时,淀粉酶(AM)活性快速增加,与硬度和淀粉含量变化极显著相关,且AM的表达量也迅速积累,淀粉酶活性和AM表达量的增加均显著受到低温和1-MCP处理的抑制。常温下,可溶性糖中唯有葡萄糖含量显著下降,果糖和蔗糖含量则有所增加,低温和1-MCP处理则显著抑制了葡萄糖含量的下降以及果糖和葡萄糖含量的增加。蔗糖代谢酶中仅酸性转化酶(AI)活性与果实软化显著相关,其活性和基因表达量的增加时期主要表现在呼吸跃变后期,滞后于AM。蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性与硬度变化相关性不显著,但随果实软化均表现较高活性和基因表达水平,与蔗糖和果糖间相关性显著,受到低温和1-MCP处理的显著调节。【结论】淀粉降解与‘京白梨’果实软化的关系较为密切,AM是果实软化初期的重要酶;蔗糖代谢参与了‘京白梨’果实后熟软化,AI主要作用于果实后熟软化的后期阶段,SPS和SS能通过调控可溶性糖分的组成和含量来参与果实软化的生理过程。     

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。     

乙烯利处理对菠萝蜜果实催熟的影响

以干包类型菠萝蜜“75”株系果实为试材,研究0、500、1 000、1 500、2 000 mg/L 乙烯利（CEPA）处理对菠 萝蜜果实成熟的影响。结果表明院乙烯利处理加速了菠萝蜜果实中淀粉、纤维素和原果胶的降解,促进了菠萝蜜果实 总糖、还原糖、蔗糖含量的升高,提早了有机酸和Vc 含量高峰的出现,显著地降低了菠萝蜜果实在贮藏前期的蛋白 质含量,并提高了贮藏后期蛋白质和可溶性果胶的含量,其中,1 000 mg/L 乙烯利处理效果最好。     

‘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。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用和根叶碳水化合物积累的影响

采用营养液水培,以盐敏感黄瓜品种‘津春2号’为试材,研究外源亚精胺(Spd)对盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用及根叶碳水化合物积累的影响。结果表明:与对照相比,50 mmol·L-1 NaCl抑制了幼苗生长和光合作用;盐胁迫提高了叶片可溶性总糖、蔗糖、淀粉含量及根系可溶性总糖和蔗糖含量,降低根系淀粉含量;盐胁迫提高了根系磷酸蔗糖合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)和淀粉水解酶活性及叶片SPS、SS活性,降低叶片淀粉水解酶活性。与单纯盐胁迫相比,外施Spd显著提高了幼苗生长及光合作用,降低了叶片碳水化合物含量及根系可溶性总糖、蔗糖含量,提高了根系淀粉含量,降低了叶片中SPS、SS活性和根系SPS、SS和淀粉水解酶活性,提高叶片淀粉水解酶活性。推测外源Spd可能参与了盐胁迫下气孔调控,并调节相关酶活性以减少碳水化合物积累对光合作用的负反馈抑制,从而缓解了盐胁迫对光合作用的伤害,提高了植株盐胁迫耐性。     

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。     

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。     

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。     

库源调节对油茶叶片碳水化合物含量及其酶活性的影响

以5年生油茶为试材,通过调控叶果比,分析库源调节改变对叶片可溶性糖和淀粉含量及其酶活性的影响。结果表明:无果处理(T1),叶片可溶性糖和淀粉含量显著增加,但其代谢相关的酶活性显著低于其他各处理;库相同的条件下,留叶数增加,可溶性糖和淀粉含量有所升高;对于不同叶果比处理,叶片可溶性糖和淀粉含量与留叶数目呈正相关关系。蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶呈单峰曲线类型,分别在4叶1果枝(T3)和5叶1果枝(T4)处理中达到最大值,增源扩库处理后,转化酶和淀粉磷酸化酶逐渐增加。因此,库源关系改变可显著影响油茶叶片碳水化合物含量及其酶活性,并更有利于提高果实单果质量和出籽率。     

光照对设施油桃果实糖积累及代谢相关酶活性的影响

以中油5号油桃为试材,研究了设施栽培条件下,光照对果实中糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明：光照改变了果实糖积累特点和蔗糖代谢酶活性。遮光处理降低了果实整个发育过程中AI和SS-c的活性,NI、SS-s和SPS的活性在果实发育的大部分时间内也有明显降低,同时减少了果实中果糖和蔗糖含量。延长光照时间对果实含糖量没有明显影响,但在果实发育的某些阶段对果实中SS-s和SPS活性有显著影响。铺反光膜处理提高了果实中蔗糖代谢相关酶活性,同时增加了成熟期果实中葡萄糖和蔗糖含量。     

菠萝蜜果实成熟过程中可溶性糖含量的变化

[目的]分析菠萝蜜果实成熟过程中的可溶性糖分积累机制,为菠萝蜜栽培和育种提供理论依据。[方法]以4个不同基因型的菠萝蜜种质(12E、148-4、12As、12Cs)为材料,采用蒽酮比色法测定菠萝蜜果实中可溶性总糖含量,采用高效液相色谱法( HPLC)测定果糖、葡萄糖及蔗糖含量。[结果]菠萝蜜果实成熟过程中,可溶性糖含量不断增加,其中蔗糖占可溶性总糖含量的比例为43.47%~76．81%;果糖含量与葡萄糖含量之间以及蔗糖含量与可溶性总糖含量之间存在极显著正相关关系;未成熟果实中,果肉果糖含量与葡萄糖含量的比值较低,最高仅为0.6899,当果实完全成熟后,比值接近1.0000。[结论]菠萝蜜果实成熟过程中,可溶性糖逐渐积累,可溶性糖以蔗糖为主,成熟果实中的果糖与葡糖糖含量相近。     

不同产地南丰蜜桔果实品质和蔗糖代谢相关酶研究

[目的]探索不同产地南丰蜜桔果实品质的差异及其与蔗糖代谢相关酶活性的关系,为指导南丰蜜橘的适度生产、保持地域产品声誉以及科学发展名贵稀有物种提供参考依据。[方法]研究分析了6个不同产地南丰蜜桔果实的主要品质特性和蔗糖代谢相关酶活性特征。[结果]南丰原产地的南丰蜜桔中总糖含量、尤其还原糖含量、糖酸比、固酸比均优于其他产地的果品,故体现出品质优异;不同产地南丰蜜桔中积累的可溶性糖种类含量存在差异;通过对蔗糖中性转化酶(NI)活性与还原糖含量、蔗糖合成酶(SS)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性与蔗糖含量的相关性分析发现,还原糖与NI活性存在极显著正相关,蔗糖含量与SPS和SS活性之和存在显著相关性。[结论]该研究结果为南丰蜜桔引种种植范围的界定及品质的保证提供了参考依据。     

桃新品系‘保佳俊’果实发育后期可溶性糖含量及蔗糖代谢相关酶活性变化

‘保佳俊’是河北农业大学选育的桃新品系,其果实可溶性糖含量显著高于‘大久保’。为探讨不同品种(系)桃果实间糖分积累差异及其与蔗糖代谢酶之间的关系,本试验以‘保佳俊‘和‘大久保’为试材,测定了果实发育后期蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇含量及蔗糖代谢相关酶活性的变化,并对桃果实中可溶性糖分积累与酶活性的相关性进行了分析。结果表明,在桃果实成熟期,可溶性糖组分中蔗糖含量最高,其次是葡萄糖和果糖,山梨醇含量最低;‘保佳俊’果实的4种可溶性糖含量在成熟期均极显著高于‘大久保’。在果实成熟期,‘保佳俊’的SS、SPS、AI、NI酶活性均显著或极显著高于‘大久保’。相关性分析表明,‘保佳俊’果实蔗糖含量与SS酶活性呈显著正相关,与AI、NI酶活性均呈极显著负相关。‘大久保’蔗糖含量与SS酶活性呈极显著正相关。2个品种间酶活性差异可能是‘保佳俊’蔗糖含量显著高于‘大久保’的主要原因。     

河套蜜瓜果实发育期间源叶碳水化合物代谢的特性研究

以河套蜜瓜为试材,进行果实发育期间源叶净光合速率、碳水化合物含量及其代谢相关酶活性变化的研究.结果表明:(1)在幼果期和果实迅速膨大期初期(0～ 12d),源叶净光合速率,总可溶性糖和淀粉含量逐渐升高,相应地蔗糖磷酸合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性均呈显著升高趋势;(2)在果实迅速膨大期后期和缓慢生长期(12～ 32d),源叶净光合速率,总可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性均保持较高水平,而淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性则维持较低水平;(3)在果实成熟期前,源叶中蔗糖含量受蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向正调控,淀粉含量受腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶正调控.     

细胞代谢酶活性、碳水化合物及内源激素与枣裂果关系

【目的】 研究裂果发生与内源激素、碳水化合物和细胞代谢酶活性的关系。【方法】 以易裂品种伏脆蜜为材料,采用田间试验,在裂果高发生时期的半红期,研究裂果中裂果和非裂果部位及测定正常果果皮SOD、POD、PPO、纤维素酶和果胶酶,纤维素、半纤维素、果胶物质和内源激素含量及果肉中的蔗糖、淀粉、可溶性总糖、还原性糖、葡萄糖、果糖、可滴定酸和内源激素含量。【结果】 裂果部位果皮中 POD和SOD活性极显著高于非裂果部位和正常果果皮;裂果部位果皮的半纤维素、WSP和ISP含量极显著低于非裂果部位果皮中的含量,裂果部位果皮中CSP含量显著低于非裂果部位果皮中的含量;裂果部位果肉中的可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量显著高于非裂果部位果肉中可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量;非裂果部位果皮中GA₃含量极显著高于裂果部位果皮;在裂果部位果肉中IAA含量极显著高于非裂果果肉。【结论】 裂果部位果皮中半纤维素含量、WSP和ISP含量以及POD活性和SOD活性的变化,改变了果皮的结构和果皮的性质,再加上果肉中蔗糖和可溶性总糖含量的改变及在果皮果肉中内源激素IAA含量变化,导致果实内部和果皮不协调的生长,致使果实开裂。     

地表覆膜对柑橘果实糖积累及蔗糖代谢酶活性的影响

【目的】研究地表覆膜（plastic film mulching,PFM）促进柑橘果实糖分积累增加的调控机制,丰富柑橘果实优质品质的形成理论知识。【方法】以鄂柑1号椪柑为材料,比较柑橘果实成熟期覆膜和对照之间叶片中可溶性总糖和淀粉含量、果实糖分积累以及蔗糖相关代谢酶活性的差异。【结果】与对照相比,覆膜处理使土壤水势降低,最终叶片中的可溶性总糖含量、果肉囊瓣皮和汁胞中可溶性糖含量显著增高;处理中囊瓣皮中的酸性转化酶和蔗糖合酶分解活性比对照显著增加,而汁胞中蔗糖合酶的分解活性降低,合成活性增加。【结论】覆膜使土壤产生了一定的水分胁迫,水分亏缺胁迫下诱发的渗透调节机制,使果实中糖分含量增加。其中蔗糖合酶是在覆膜情况下提高果肉库强,促进果实糖分积累增加的关键酶。     

硒对高温胁迫下生菜碳代谢的影响

[目的]硒(Se)是植物生长的有益营养元素,为探明硒缓解生菜高温胁迫的生理生化机制.[方法]以'北散生3号'为试验材料,采用水培,研究硒对高温胁迫下生菜生长、可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量以及蔗糖代谢关键酶的影响.[结果]高温胁迫下,生菜幼苗的叶宽、叶鲜质量、根干鲜质量均显著下降,叶长增加;果糖和蔗糖含量降低,可溶性糖和葡萄糖含量显著增加;蔗糖合成酶(SS)的活性先升高后降低,蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性显著下降,酸性转化酶(AI)活性显著升高.高温胁迫下喷施亚硒酸钠后,显著提高了生菜幼苗的叶鲜质量和根干鲜质量,降低了叶长,降低了葡萄糖、淀粉和可溶性总糖含量,显著增加了SS和SPS酶活性,降低了AI酶活性.[结论]喷施亚硒酸钠能够通过提高生菜幼苗糖代谢能力,从而缓解高温伤害.     

1-MCP处理对冬枣冷藏中生理变化及保鲜效果的研究

研究了在冷藏条件下不同浓度的1-MCP处理对冬枣的生理变化及保鲜效果的影响。结果表明,1-MCP处理能够显著降低果实的呼吸速率和乙烯释放速率,减缓硬度和淀粉含量的下降,防止水分散失,抑制淀粉酶活性和电导率的增加,有效地维持vC含量和SOD的活性,对可溶性固形物含量没有显著影响。     

乙烯利对烘烤过程中烟叶淀粉代谢关键酶的影响

为探寻降低烤后烟叶淀粉含量的技术方法,以烤烟品种K326为试验材料,采用自制电热式烟叶烤箱(80cm×60cm×100cm),初步研究了不同乙烯利用量〔0(CK)、10.4、20.8、41.7mL/m3〕对烘烤过程中烟叶淀粉代谢关键酶的影响。结果表明,CK的烟叶淀粉酶活性有2个活性高峰,分别出现在烘烤36h和72h,淀粉酶活性均为2.2U;而乙烯利处理的烟叶淀粉酶活性则呈单峰曲线,活性高峰出现在烘烤12～24h,淀粉酶活性为3.8～4.1U,乙烯利显著提高了烘烤前期烟叶淀粉酶活性。乙烯利处理的淀粉磷酸化酶活性峰值出现在烘烤0h和36h,2个峰值均比CK提前24h出现。乙烯利处理的烤后烟叶淀粉含量为2.8%～3.2%,显著低于CK(4.4%),因此,在烟叶烘烤过程中使用乙烯利可以显著降低烤后烟叶淀粉含量,但乙烯利的最佳用量尚需进一步研究确定。     

休眠期欧李碳水化合物代谢与休眠关系的分析

为探讨休眠期欧李碳水化合物代谢与休眠的关系,以休眠期欧李1年生基生枝为试材,采用气相色谱等方法,分析了韧皮部、芽中碳水化合物含量及其相关酶活性变化。结果表明:休眠阶段欧李韧皮部和芽中可溶性糖含量均高于淀粉,二者比值最高可达4.77,其中含量最高的为蔗糖,其次是果糖、山梨醇和葡萄糖;自然休眠期芽中检查不到果糖含量,但在被迫休眠期和芽萌动期迅速增加,至芽萌动期质量分数达2.05%;休眠期韧皮部和芽中酶活性变化与糖含量变化一致;蔗糖磷酸合成酶活性大于其他酶的活性,在自然休眠期蔗糖磷酸合成酶活性迅速降低至自然休眠解除时达最低值,降低幅度分别为芽94.18%、韧皮部84.78%;β-淀粉酶活性高于α-淀粉酶活性。综上,欧李休眠期贮藏的碳水化合物以可溶性糖为主;蔗糖含量变化及蔗糖磷酸合成酶活性的降低与自然休眠解除关系明显;果糖含量变化与芽的被迫休眠和芽的萌动有关。