杨梅采后低温贮藏期间蔗糖代谢酶活性与果实花色苷合成关系的研究

以"乌种"杨梅果实为试材,在不同低温下测定果实腐烂率、硬度、可溶性糖组分、蔗糖代谢酶活性、尿苷二磷酸葡萄糖、总花色苷以及矢车菊-3-葡萄糖含量,分析低温贮藏期间杨梅果实蔗糖代谢酶活性变化与花色苷合成的关系.结果表明:1℃贮藏较5℃或10℃贮藏更为显著地延缓了杨梅果实在贮藏期间腐烂率的上升和果实硬度的下降,从而有效延长了果实贮藏期;此外,1℃下贮藏可有效降低杨梅果实贮藏期间AI,SPS和SS2活性并显著诱导SS1活性的上升,果实中葡萄糖和蔗糖含量显著低于5℃或10℃贮藏下的果实.而果糖、尿苷二磷酸葡萄糖、总花色苷和C3G含量则显著高于5℃或10℃贮藏下的果实.由此推测,1℃下的低温贮藏可有效调控杨梅果实中蔗糖代谢酶的活性,促进蔗糖逐渐水解为尿苷二磷酸葡萄糖,从而为果实花色苷合成提供充足底物.     

光质在血橙果皮花色苷合成中的调控作用

【目的】探明光质在血橙果皮花色苷合成中的调控作用,为精确解答生产中血橙果面花色苷着色规律和研发血橙提质增效方法提供科学依据。【方法】对血橙果实进行遮光处理,采用可见光(390~780 nm)、紫外+可见光(300~780 nm)、长波紫外线(365 nm)和中波紫外线(311 nm)在果实转色期间照射,以不作照射的遮光果实为对照,动态测定各处理血橙果皮中总花色苷和可溶性糖含量,使用实时荧光定量PCR测定果皮中7个花色苷合成相关基因的动态表达情况。【结果】血橙转色期间,遮光条件下经对照、可见光和长波紫外线照射的果实,其果面均无花色苷着色;紫外+可见光和中波紫外线照射果实,其果面在照射46 d时均呈现花色苷着色,果皮花色苷含量分别为1.78和1.75 mg/kg,照射61 d时,果皮花色苷含量分别为8.78和6.15 mg/kg。试验期间,对照和各补光处理的血橙果皮中果糖和葡萄糖含量持续累积,尤其在紫外+可见光、长波紫外线和中波紫外线光质照射下,果皮果糖和葡萄糖含量明显高于可见光处理。转色期间,血橙果皮中7个花色苷合成相关基因(4CL、CHS、DFR、ANS、UFGT、GST和Ruby)在不同补光条件下的表达量均呈增长趋势,尤其在紫外+可见光和中波紫外线照射果实中,上述7个基因在各采样期的表达均明显高于同期其他处理,补光61 d时果皮中7个基因的表达量分别比同期其余处理至少高2.42和2.76倍、26.46和23.91倍、46.68和44.24倍、10.94和9.70倍、2.09和2.09倍、42.84和36.28倍、5.58和4.99倍。【结论】中波紫外线是诱导血橙果皮花色苷合成的真正光质,血橙转色过程中,其激发果皮中花色苷合成相关基因的大量表达,促进果糖、葡萄糖的快速积累,最终促成花色苷在果皮中的快速合成。     

‘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。     

草石蚕发育过程中糖含量变化与相关酶活性的关系

研究草石蚕(Stachys sieboldii Miq.)发育过程中不同部位糖含量变化与相关酶活性的关系,了解草石蚕糖积累机制,为糖代谢的调控提供参考.结果表明:在草石蚕发育过程中,块茎中果糖、蔗糖和可溶性总糖含量均最高,茎秆中次之,叶中最少.草石蚕块茎中果糖和蔗糖含量在营养生长Ⅱ期(t2)急剧增加,膨大末Ⅰ期(t6)含量最高;总糖含量在整个发育过程中呈上升趋势,在膨大初Ⅱ期(t4)急剧提高,在膨大末Ⅱ期(t7)达到最大值.叶片中蔗糖与蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)呈显著正相关,与转化酶无显著相关;块茎中果糖和蔗糖分别与SPS呈极显著正相关,与SS呈显著正相关,与酸性转化酶(AI)呈显著负相关,与中性转化酶(NI)无显著相关,说明SPS,SS和AI的共同作用是草石蚕块茎中糖积累的重要因子.     

‘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。     

光照对血橙果实内外着色调控的影响

[目的]分析血橙在不同光照条件下果皮、果肉中花色苷和类胡萝卜素含量动态变化,获得光照对血橙内外着色的调控功能信息,为后期改善血橙外观品质提供科学依据.[方法]在塔罗科血橙果实转色前期采用不同透光率的果袋对果实进行梯度遮光处理,测定分析梯度遮光处理下血橙转色过程中果皮和果肉中花色苷及类胡萝卜素含量的动态变化规律,利用LC-MS法对黑袋处理和对照血橙果皮中花色苷类物质进行定性和定量分析.[结果]对照血橙果皮和果肉中的花色苷在花后215 d开始缓慢合成,花后245 d快速合成.套袋延缓果皮中花色苷的合成时间,降低其含量,但不影响果肉中花色苷的合成;在影响程度上,白袋处理对血橙果皮花色苷合成影响较小,棕袋和黑袋处理后基本不着色.血橙果皮和果肉中的类胡萝卜素合成规律不同,各种处理下的血橙果皮类胡萝卜素含量均在花后135~275 d呈U形变化特点,以花后185 d为分界点,先降后升,而果肉类胡萝卜素含量一直呈直线上升趋势.套袋影响血橙果皮类胡萝卜素的合成,但并不影响果肉中类胡萝卜素的合成;在影响程度上,白袋处理影响最小,基本与对照相近,棕袋和黑袋处理影响较大,两种果袋均使血橙果皮类胡萝卜素含量下降32%.在塔罗科血橙果皮中检测到矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3(6'一丙二酰)葡萄糖苷和飞燕草素-3-芸香糖苷等主要花色苷类型.[结论]光照是调控塔罗科血橙果面着色的重要环境因子,但不参与调控果肉中色素的积累.光照影响血橙外观品质主要是通过调控果皮花色苷和类胡萝卜素的合成积累,且花色苷是最主要因子.血橙提质增效需从建园、技术上着重考虑光照因素,套袋虽对果面洁净有利,但不利于血橙外观色泽品质提升.     

低温贮藏下塔罗科血橙抗氧化性能研究

为探讨低温贮藏下塔罗科血橙的抗氧化活性及变化规律,揭示影响其抗氧化能力的原因,采用ABTS、DPPH和FRAP法对血橙选系2#和8#持续开展了20周抗氧化能力测定,并测定血橙中的花青苷含量。结果显示,在低温贮藏下,2#和8#血橙的ABTS抗氧化当量均呈显著上升趋势,在第8~20周期间,均维持在显著高于前6周的水平,分别达到贮藏前的3.981~5.141和5.110~8.843倍。表明低温贮藏诱导显著提高了血橙的ABTS抗氧化活性。低温贮藏中,花青苷含量也呈显著上升趋势,并与各自ABTS抗氧化当量上升的趋势均呈极显著相关(P0.01,R=0.917;P0.01,R=0.782)。研究表明,低温贮藏中血橙花青苷含量的变化在很大程度上决定了其ABTS抗氧化能力的强弱。     

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。     

越橘果实发育过程中糖酸积累及抗氧化性形成的动态变化

果实口感和抗氧化性是越橘果实成熟以及品质评价的重要指标。对北高丛越橘斯巴坦和瑞卡不同发育时期果实糖酸构成及含量、花色素苷含量、总酚含量和抗氧化性进行分析。结果表明:越橘成熟果实以积累果糖和葡萄糖为主,占总糖含量的99.75%,二者比例接近1∶1,蔗糖为0.25%,柠檬酸为主要有机酸,占总酸含量的86.32%,奎宁酸和苹果酸占比9.65%和3.68%,酒石酸含量0.35%。随着果实发育成熟,花色素苷含量增加,瑞卡成熟果实的花色素苷含量在5.94mg·100g~(-1),总酚含量为2.14mg·100g~(-1)。相关性分析发现,斯巴坦果实中花色素苷的含量变化与果糖、葡萄糖和可溶性总糖呈极显著正相关,相关系数均在0.8以上;瑞卡果实中花色素苷的含量与果糖含量极显著正相关,相关系数0.9292,与葡萄糖和可溶性总糖含量的相关系数在0.6以上。相反的,两个品种果实中蔗糖的含量与花色素苷含量的积累呈相反趋势,随着果实不断发育,蔗糖含量减少,斯巴坦中花色素苷含量与蔗糖的相关系数为0.6747,瑞卡中为0.4999,均为负相关。两个品种的抗氧化活性与花色素苷含量呈正相关,而与总酚含量负相关。     

荔枝果实成熟期间糖积累和糖代谢相关酶活性变化

‘糯米糍’和‘淮枝’果实成熟期间假种皮中糖积累和糖代谢相关酶活性的变化规律表明，假种皮中的总糖、葡萄糖和果糖的含量，随成熟进程上升，蔗糖的变化是先升后降再回升；蔗糖合成酶(SS)和酸性转化酶(AI)的活性，表现为花后60d活性最高，随后下降，至采前1周维持在较低水平；‘糯米糍’中糖含量以及SS和AI活性均较明显大于‘淮枝’．据此推测，荔枝假种皮中AI和SS的活性高，蔗糖积累减少，单糖积累多，总糖含量因此提高．     

“蜀脆枣”果实发育过程中糖酸代谢相关基因表达分析

以“蜀脆枣”为试验材料,采用HPLC测定果实发育过程中可溶性糖和有机酸组分及含量,利用qRT-PCR分析糖酸代谢相关基因的表达差异。结果表明,“蜀脆枣”果实发育前中期以积累葡萄糖和果糖为主,白熟期蔗糖含量迅速上升,至成熟期其含量占总糖的73.17%。果实发育过程中,苹果酸含量始终最高,成熟期达3.30 mg/g,占总酸的65.74%;柠檬酸含量次之,占成熟期总酸的31.08%;酒石酸含量最低。糖酸代谢基因表达及相关性分析表明,蔗糖含量与Zj SS3、Zj SPS1、Zj SPS2的表达呈极显著正相关,与 Zjv INV2的表达显著负相关,果实发育后期Zj SS3、Zj SPS1、Zj SPS2的高表达和 Zjv INV2的低表达共同促进成熟期蔗糖的迅速积累,是影响果实糖代谢的关键因素。Zj PEPC1的表达与苹果酸含量极显著正相关,其高表达是果实苹果酸积累的重要因素;Zj PEPCK1-1的表达与柠檬酸含量呈极显著正相关,是调控柠檬酸积累的关键基因。     

外源糖处理对塔罗科血橙果实品质的影响

在血橙果实转色期进行树冠喷施蔗糖、果糖、葡萄糖3种外源糖,通过对比分析成熟期果面外观色泽、果肉可滴定酸、可溶性固形物、固酸比、总糖、花青素等品质指标,研究外源糖对塔罗科血橙果实品质的影响,旨在为栽培生产中提高果实品质提供技术借鉴.结果表明,树冠喷施100 mol/L葡萄糖能够改善血橙果面色泽,增加果面亮度,使果面呈现橘黄色;树冠喷施150 mol/L葡萄糖或者50 mol/L蔗糖能够显著提高血橙果肉固酸比,改善风味,但以50 mol/L蔗糖效果更好,比对照高11.61％;树冠喷施50 mol/L蔗糖能够较好地提高血橙果肉总糖含量,比对照高15.16％;树冠喷施150 mol/L葡萄糖对提高血橙果肉花青素含量效果较好,为对照的2.91倍.通过分析可知,转色期喷施外源糖能够提高塔罗科血橙果实品质.     

不同熟性菜心品种糖代谢规律的研究

以3个不同熟性的菜心品种为试验材料,研究了菜心的糖分代谢规律。结果表明,不同熟性的菜心品种可溶性糖、蔗糖、果糖和还原糖含量在花芽分化期至花芽分化中期的变化幅度不大,但在花芽分化中期至现蕾期快速升高,在现蕾期至采收期缓慢上升或下降。花芽分化后,叶片各种糖含量均低于薹茎。叶片和薹茎的糖含量均以晚熟品种最高,而早、中熟品种叶片糖含量差异不显著,但中熟品种薹茎糖分含量比早熟品种高。叶片的NI、AI活性以及薹茎的SS、SPS活性与可溶性糖、蔗糖、果糖和还原糖含量均呈显著的正相关,但叶片的SS、SPS活性以及薹茎的NI和AI活性与可溶性糖、蔗糖、果糖和还原糖含量的相关性不显著。这说明在花芽分化中期至现蕾期的糖分积累最快,花芽分化后叶片的糖分逐渐向薹茎转移,为菜薹的膨大提供了充足的能量基础,从而促进菜薹的膨大生长。菜心在生长发育过程中叶片糖分不断降解,而薹茎的糖分则不断合成与积累,叶片糖分与NI、AI活性以及薹茎糖分与SS、SPS活性的关系密切,提高薹茎的SS和SPS活性可促进薹茎糖分的形成,提高糖分的积累,改善菜薹的品质与风味。     

设施油桃果实发育过程中糖酸含量变化的研究

研究了设施栽培条件下油桃生长发育过程中糖酸含量的变化。结果表明：果实发育早期,糖分积累以还原糖即葡萄糖和果糖为主;果实发育后期,还原糖含量下降,蔗糖含量迅速升高。有机酸含量呈先升高后降低趋势,苹果酸含量与有机酸变化趋势相似,柠檬酸呈逐渐升高趋势,至果实成熟有所降低。果实成熟期苹果酸与柠檬酸含量相差不大。     

黑穗醋栗果皮中花色苷积累及其相关因素分析

试验研究黑穗醋栗品种亚德在其着色过程中花色苷积累与PAL、CHI、DFR和UFGT酶活性以及糖积累和叶绿素含量的关系。结果表明,黑穗醋栗果皮中花色苷的积累伴随果实的生长发育而增高,采收时含量略有下降。发育前期果皮中的叶绿素含量在合成花色苷前达到最高值,果实发育后期,叶绿素含量急剧下降,而花色苷迅速合成,使果皮颜色由绿色转为黑色。蔗糖含量的增加与花色苷含量的积累高度相关。黑穗醋栗果皮中的PAL酶与花色苷合成密切相关。     

宁夏枸杞叶片、果柄、果实糖积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

对不同发育时期宁夏拘杞叶片、果柄、果实中蔗糖,果糖、葡萄糖含量及蔗糖代谢相关酶活性进行测定,研究枸杞叶片、果柄、果实生长发育过程中糖的积累与蔗糖代谢相关酶活性的关系.结果表明,宁夏枸杞叶片以积累蔗糖为主,果糖的含量与酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)均旱显著正相关;果实以积累已糖(葡萄糖和果糖)为主,葡萄糖和果糖的含最与AI和NI均呈极显著正相关,而与其他酶无相关性,说明AI和NI在宁夏枸杞果实的糖代谢中起着主要的调控作用.     

桃果皮毛、果肉颜色对果实糖与酸含量的影响及相关性研究

 对山桃和栽培桃品种杂交后代 10 7个个体 (分成 2 2个毛桃和 85个油桃 ,或 75个白肉桃和 3 2个黄肉桃 )的果实糖酸含量遗传规律进行了研究。结果表明 ,桃果实中的可溶性糖和酸主要是蔗糖和苹果酸 ,分别占总可溶性糖的 65%左右和总酸含量的 50 %。油桃各基因型的蔗糖、果糖、山梨糖醇、总糖、可溶性固形物及奎宁酸平均含量均显著高于毛桃 ,而毛桃和油桃基因型之间的苹果酸、柠檬酸、总酸平均含量及糖酸比没有显著差异。所有毛桃和油桃基因型的莽草酸含量都很低 ,为 0 .0 11～ 0 .0 46meq·10 0g- 1FW。果实内葡萄糖和果糖含量呈正相关 (r =0 .63 ) ,蔗糖、葡萄糖、果糖分别与山梨糖醇呈显著或极显著直线正相关 ,且苹果酸与蔗糖、山梨糖醇、总糖和可溶性固形物呈显著正相关。毛桃的平均单果重显著大于油桃 ,且可溶性固形物和总酸含量与果实的大小呈显著直线负相关。此外 ,盛花后果实发育天数影响果实内糖酸含量     

光质对火龙果糖分积累及其代谢酶活性的影响

以红肉火龙果紫蜜龙为试材,采用蓝光与红光比例为1∶4和1∶2两种光质的发光二极管(light emitting diode,LED)进行补光处理,以不补光为对照,测定果实发育过程中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶——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)的活性,并对果实中糖积累与酶活性的关系进行分析。结果表明,蓝红光比例1∶2处理的成熟果实中可溶性固形物、蔗糖含量、SPS和SS活性显著高于其他处理,且AI和NI活性在幼果期后始终显著低于其他处理;除1∶4处理成熟果实中果糖含量和AI活性低于CK处理,其他无显著差异。1∶2的LED补光处理可以在提高春季首批火龙果产量的同时保持品质稳定,实现优质稳产。光质对糖积累的调控机制可能是,红光较少的光质抑制火龙果果实中AI活性,减少蔗糖分解为葡萄糖和果糖,同时调控SPS和SS合成方向的活性,从而促进果实中蔗糖积累,提高可溶性固形物的含量。     

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。     

夜间亚低温对番茄果实糖含量和糖代谢酶活性的影响

[目的]研究夜间亚低温对番茄（Lycopersicon esculentumM ill.）果实几种糖含量及糖代谢酶活性的影响。[方法]以15℃夜温为对照,研究了9℃夜间亚低温处理对番茄果实果糖、葡萄糖和蔗糖含量及酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性的影响,并分析了糖含量与糖代谢酶活性的相关性。[结果]经过夜间亚低温处理后,番茄果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均小于对照。与对照相比,夜间亚低温处理使番茄果实中AI和NI的活性降低,但SS和SPS活性变化没有明显的规律性。在番茄幼果期,果实中AI和NI活性的变化幅度相对较小,但在果实成熟时转化酶活性急剧升高;SS活性随着果实的发育逐渐降低,在果实成熟期SS活性很低;试验期内,SPS活性一直处于低活性水平。番茄果实中AI和NI活性与葡萄糖和果糖的含量呈极显著正相关,蔗糖合成酶（SS）活性与蔗糖含量呈极显著正相关。[结论]夜间亚低温导致成熟期番茄果实含糖含量下降的主要因素是转化酶活性的变化。