柑橘等果实糖代谢及其生态调控研究进展

综述了果实内糖的运输及蔗糖代谢相关酶对柑橘等果实的糖代谢的调控机制,以及生态因子对糖代谢过程中糖跨膜运输及果实内蔗糖代谢相关酶基因的调控方式,并指出运用分子生物学手段研究果实糖代谢相关酶基因的调控机理和生态因子对果实内糖代谢的影响为今后研究的重点方向。     

柑橘果实着色机理研究进展

类胡萝卜素是柑橘果实呈色的主要色素．类胡萝卜素的含量和组成决定着柑橘果实的色泽，也影响到柑橘果实的营养价值．目前关于柑橘中类胡萝卜素代谢的研究已进入分子水平．根据最新报道的研究成果，介绍了柑橘果实色泽测定的原理，类胡萝卜素的测定方法、合成途径及柑橘果实成熟过程中类胡萝卜素代谢的相关基因表达，并对其研究前景进行了探讨．     

热空气处理对靖安椪柑幼果柠檬酸代谢的影响

为探究柑橘果实柠檬酸的降解机制,以盛花后120 d的靖安椪柑果实为材料,研究了40℃热空气处理48 h对椪柑果实有机酸含量变化及柠檬酸代谢相关基因表达的影响。结果表明:靖安椪柑幼果有机酸以柠檬酸为主,热处理能显著促进果实柠檬酸含量的下降。同时,热处理诱导CitCS1和CitCS2基因表达上调,其中CitCS1表达与对照达显著性差异水平;热处理后CitAcos基因家族成员表达量均得到促进,CitIDH2被短暂诱导表达,热处理对CitIDH3基因表达也有促进作用;热处理还能显著促进CitGAD4和CitGAD5两个基因表达,但对CitGS基因表达无显著性影响。以上结果说明,热空气处理能促进靖安椪柑幼果中柠檬酸的降解,使果实有机酸含量下降,这种变化和柠檬酸代谢相关基因表达密切相关,其中CitAcos、CitIDH1/3和CitGAD4基因表达上调可能是导致果实有机酸下降的主要原因。     

柑橘果实发育过程中有机酸含量及相关代谢酶活性的变化

 测定了柠檬 (高酸 ,CitruslimonL .Burm)、锦橙 (中酸C .sinesisL .Osbeck)、冰糖橙 (低酸 ,C .sinesisL .Os beck)和奉节脐橙 (C .sinesisL .Osbeck)及其低酸芽变株系、晚熟芽变株系果实在发育过程中柠檬酸的含量及其相关代谢酶活性。结果表明 ,除柠檬外 ,汁胞柠檬酸含量均在花后 10 0～ 130d达到高峰 ,以后逐渐下降 ;柠檬酸合成酶活性变化与各类型柑橘果实中柠檬酸含量差异没有明显联系 ;细胞溶液中的乌头酸酶后期升高对柑橘果实中酸的降解有明显影响 ;磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 /NAD 异柠檬酸脱氢酶值较高 ,酸积累较高。     

柑橘果实粒化过程中木质素生物合成与调控研究进展

柑橘果实粒化是成熟期以及贮藏期容易发生的一种生理性病害。木质素的积累与柑橘粒化的形成密切相关,汁胞木质化作为柑橘果实粒化过程中最明显的现象之一,备受果树研究者们的关注,并取得了一定的研究进展。本文以木质素的生物合成及其调控方式作为研究柑橘果实汁胞粒化的切入点,对木质素生物合成途径中的关键酶基因以及相关转录因子的研究进展进行综述,并对木质素合成途径调控柑橘果实粒化形成机制中存在的问题进行总结以及今后的研究方向进行展望,以期为柑橘果实粒化的后续研究提供借鉴。     

设施内外春美桃果实有机酸含量及柠檬酸代谢酶活性差异研究

为了研究设施内外桃果实中有机酸含量及柠檬酸代谢酶活性差异,以设施栽培和露地栽培春美桃为试材,采用液相色谱方法测定桃果实中有机酸含量和组分,并分析柠檬酸代谢相关酶活性。结果表明,春美桃果实发育过程中,可滴定酸含量呈先上升后下降的趋势。设施春美桃成熟时果实中可滴定酸含量为0.49%,显著高于露地春美桃成熟时的可滴定酸含量(0.27%)。设施内与露地栽培的春美桃成熟时果实中各有机酸组分主要为苹果酸、柠檬酸、奎宁酸和莽草酸,其中苹果酸占比最高,分别为49.62%和56.47%,但柠檬酸含量差异最大,设施内桃果实中柠檬酸含量占25.31%,露地桃果实中柠檬酸含量占14.86%,说明成熟桃果实中有机酸总含量的差异主要受柠檬酸影响。柠檬酸含量与其相关代谢酶活性的相关性分析结果表明,果实发育前期设施内果实中柠檬酸含量显著低于露地果实,主要是该时期设施内果实中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-异柠檬酸脱氢酶(NAD-IDH)活性高于露地,促进了柠檬酸的降解;果实发育后期设施内柠檬酸含量显著高于露地,主要是该时期设施内柠檬酸合成酶(CS)活性和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性均显著高于露地,促进了柠檬酸的合成。     

人工疏果对‘爱媛28’橘橙果实糖酸含量及代谢基因表达的影响

背景 ‘爱媛28’橘橙是杂交柑橘品种（Citrus nanko × C. amakusa），因其优良的果实品质，受到人们的青睐。疏果是农业生产过程中常用的一种提高果实品质的技术，不仅能使果实体积明显增大，而且还能够增加果实可溶性固形物含量。但是，疏果增加果实可溶性固形物含量的具体机制仍然不清楚。目的 本研究以枳（Poncirus trifoliata）为基砧、椪柑（Citrus reticulata）为中间砧的4年生‘爱媛28’橘橙作为试验材料，探索疏果影响果实糖酸含量变化的具体机制。 方法 在‘爱媛28’果实幼果期进行疏果，每隔半个月左右测定疏果果实与未疏果果实的横纵茎，采样并测量单果重与糖酸含量，选择糖酸含量差异明显的时期测定糖酸代谢相关酶的活性及其对应编码基因的相对表达量。结果 疏果显著增加‘爱媛28’果实在生长中后期的横纵茎和单果重，显著加快果实柠檬酸含量的降解速度，但并未影响果实成熟时最终的柠檬酸含量；显著增加了果实的葡萄糖和蔗糖含量，但对果糖含量没有显著影响。疏果显著增强蔗糖代谢过程中的蔗糖合成酶SSⅡ（合成方向）、蔗糖合成酶SSⅠ（分解方向）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和柠檬酸分解代谢过程中的胞质顺乌头酸酶（Cyt-ACO）、胞浆异柠檬酸脱氢酶（ICDH）和谷氨酰胺合成酶（GS）的活性。疏果显著促进蔗糖代谢过程中CitSS3在早期的相对表达量和CitSPSs在所有时期的相对表达量，以及柠檬酸分解代谢过程中CitACO3、CitNADP-IDH1、CitACLα1/β、CitGAD1和CitGSs在早中期的相对表达量。结论 人工疏果主要通过增强蔗糖合成代谢过程中蔗糖磷酸合成酶的酶活来促进果实可溶性糖的积累，提高柠檬酸分解代谢过程中相关酶的活性和基因表达水平，加快柠檬酸降解，从而在提升果实品质中发挥重要作用。     

不同形态氮素调控番茄果实和叶片内有机酸代谢的研究进展

硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)是植物吸收的两种主要氮素形态.由于植物对NO3-和NH4+吸收和同化的机制不同,导致叶片及果实中有机酸含量差异很大.本文阐述了不同形态氮素对植物叶片内有机酸合成的影响,指出供NO3-植物叶片中苹果酸、α-酮戊二酸及柠檬酸含量均显著高于供NH4+植物.番茄果实中苹果酸和柠檬酸是两种含量最多的有机酸,也是影响果实品质的重要因素;进一步分析了番茄果实发育过程中有机酸种类、含量及相关有机酸代谢酶活性的变化,探讨了不同形态氮素对番茄果实中苹果酸和柠檬酸含量以及氮代谢和有机酸代谢关键酶活性的影响.提出氮素形态可能对果实中有机酸含量有重要的调控作用,以期为农业生产中采用不同形态氮素调控果实有机酸代谢提供理论依据.     

不同海拔黄果柑果实有机酸代谢的生态响应

为探究大渡河干暖河谷区黄果柑果实有机酸积累与不同海拔高度的关联性,在同一山体选取了海拔为875 m、1 014 m和1 174 m的7年生黄果柑,研究有机酸代谢相关指标在果实发育过程中的变化规律。结果表明：黄果柑果实有机酸主要是柠檬酸,占比75%以上,其次是苹果酸和奎宁酸;柠檬酸在后期大量降解,并且海拔越高,柠檬酸含量越低;随着海拔升高果实柠檬酸降解阶段细胞质顺-乌头酸酶(ACO)活性和异柠檬酸脱氢酶(NADP-IDH)活性显著提升,同时海拔的升高提前启动ACO基因表达和增加NADP-IDH基因表达量。不同海拔间果实有机酸含量差异取决于果实发育中后期柠檬酸的降解量;引起不同海拔间有机酸含量差异的主要酶是细胞质ACO、NADP-IDH和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC);海拔的升高可能会通过提前启动ACO基因表达和增加NADP-IDH基因表达量来提升细胞质ACO及NADP-IDH活性,以促进果实柠檬酸的降解。     

果实糖代谢及其影响因素的研究进展

主要概述了果实糖代谢的相关反应途径,蔗糖代谢相关酶和糖代谢的关系及内源激素和生态因子对果实糖代谢的影响,指出应加强在生态调控下激素对糖运输和蔗糖代谢相关酶基因表达调控的研究;综合研究生态因子和内源激素对果实糖代谢的影响,进一步探讨糖信号对果实糖代谢的调控机制.     

枇杷果实糖酸积累的分子生理机制

 糖酸含量及糖酸比是果实品质的重要指标。糖不仅决定果实甜度,也是色素、氨基酸、维生素和芳香物质等其他营养成分合成的基础原料。果实有机酸与糖一起形成糖酸比,决定果实风味,同时,果实有机酸作为呼吸底物为合成其他物质提供基础。糖酸比是影响果实口感的最主要因子。对糖酸代谢机制的阐明可为果树栽培管理及高品质育种提供理论依据。文章综述了近年来国内外有关枇杷Eriobotrya japonica糖酸代谢的生理学、分子生物学及栽培措施对糖酸积累的影响等方面的研究进展,并结合笔者的研究经验提出未来在枇杷糖酸代谢机制与调控方面的主要研究重点：进一步明确栽培措施和环境因子对果实糖酸代谢的影响及分子机制;探明果实糖、酸运输的分子机制;应用遗传工程调控果实糖酸组成;探明糖积累与酸积累的相互作用机制。参22     

水分胁迫对温州蜜柑果实品质及柠檬酸代谢相关基因表达的影响

以5年生盆栽枳砧‘山下红’温州蜜柑为试材,于2012年7月5日至11月15日进行控水试验,以正常浇水为对照,研究40%土壤水分胁迫处理对温州蜜柑果实品质及柠檬酸代谢过程中3个相关酶基因表达的影响。结果表明:处理组成熟果实单果重、果皮重、横径与纵径分别比对照组减小了59.0%、61.7%、25.2%和21.7%,与对照组间的差异均达极显著水平;处理组果实中果汁与维生素C含量减少,而可溶性固形物含量增加;处理组果肉中的蔗糖、葡萄糖、果糖与总糖含量较对照分别增加了33.3%、72.3%、65.0%和48.9%,而单果蔗糖、葡萄糖、果糖与总糖含量分别减少了42.1%、25.1%、28.3%和37.8%;处理组果肉中的柠檬酸和总有机酸含量分别比对照组高66.3%和60.4%,单果柠檬酸和有机酸含量比对照组高11.3%和50.6%,与对照间的差异均达极显著水平;基因表达结果显示,在水分胁迫下,CitCS的表达量增加,而CitIDH的表达量减少,CitACO表达量在果实发育后期有一定的增加。总体而言,水分胁迫明显抑制了温州蜜柑果实生长,单果柠檬酸含量增加,而糖分含量减少,糖酸比下降,果实品质下降。CitCS表达量增加及CitACO表达量下降可能是柠檬酸积累的原因之一。     

桑葚幼果的落果与正常果的果柄转录组分析

  目的  果实的脱落是一种常见的生理现象，会在一定程度上限制果实的产量。探究桑葚幼果在脱落过程中的代谢及生化反应，可为桑葚的脱落机制研究提供参考。  方法  通过高通量测序对白桑Morus alba幼果在落果和正常果的果柄离区进行转录组测序，筛选差异表达基因，并对其进行功能注释和代谢通路分析，采用实时荧光定量PCR技术对转录组数据进行验证。  结果  经华大基因转录组测序分析共计获得262.92 Mb的原始序列；桑葚幼果果柄在2种状态下共筛选到10 481个差异表达基因，其中，有5 239个差异表达基因上调表达，5 242个差异表达基因下调表达。经基因本体数据库(GO)功能富集分析，共发现37个显著性条目，大多数差异基因具有催化活性、膜的组成成分、氧化还原酶活性、膜的内在成分等功能；京都基因与基金组百科全书(KEGG)富集分析发现:大多数差异表达基因集中在柠檬酸循环、植物激素信号转导途径、黄酮类生物合成等代谢通路上。  结论  桑葚在脱落过程中受植物激素的调控，氨基酸、黄酮类次生代谢物和碳水化合物等物质也能调控果实脱落。图9表2参35     

基质栽培与土壤栽培对越心草莓蔗糖和柠檬酸积累的影响

为了解基质栽培和土壤栽培条件下草莓果实品质形成的差异,探究其影响规律,以越心草莓为材料,测定果实不同发育时期的蔗糖和柠檬酸含量,以及相关基因的表达量。结果显示,土壤栽培条件下蔗糖和柠檬酸含量高于基质栽培,其中,蔗糖积累的差异主要体现在草莓果实的尖部,柠檬酸积累的差异在果实尖部和基部。FaSPS2基因是土壤栽培和基质栽培蔗糖积累差异的关键基因,与蔗糖积累呈正相关。FaACO1、FaACO3基因的表达量与柠檬酸的积累呈负相关,基质栽培中FaACO1、FaACO3的表达量显著高于土壤栽培,导致基质栽培的成熟草莓果实中的柠檬酸含量低于土壤栽培。因此,FaSPS2、FaACO1和FaACO3基因在越心草莓蔗糖和柠檬酸含量的积累中发挥了重要作用,土壤栽培较基质栽培可能更有利于越心草莓蔗糖和柠檬酸含量积累。     

琯溪蜜柚果实成熟期有机酸代谢研究

以琯溪蜜柚果实为试验材料,研究了其成熟期的有机酸种类、含量及相关酶的活性变化。试验结果表明:琯溪蜜柚果实成熟期可滴定酸含量下降,主要是由于柠檬酸合成减少,这与柠檬酸合成酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性下降具有密切的相关性。     

荔枝鲜果及其加工品香气物质研究进展

香气作为重要的次生代谢产物,赋予了 荔枝独特的风味品质,是评价荔枝果实及其加工品品质的 重要指标之一。荔枝香气物质的研究主要集中在挥发性物质的成分和含量鉴定方面,随着检测方法的发展,荔 枝果实的香气成分研究也在不断深入,目前主要采用的技术有顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱 - 质 谱联用（GC-MS）等。目前已从荔枝果实中鉴定出萜烯类、酯类、醛类、醇类、酸类、酚类等多种挥发性成分, 其中萜烯类为主要呈香物质。根据合成前体物质的不同,香气合成途径可以分为萜类代谢、氨基酸代谢和脂肪 酸代谢三大途径,荔枝香气成分的生物合成途径研究目前还较少。综述了国内外对荔枝果实及其加工产品的挥 发性物质提取和检测技术,香气物质的种类和成分、合成途径,以及加工工艺和采后处理对其含量的影响。展 望了今后荔枝香气物质的研究方向,为荔枝果实风味品质研究提供科学的理论支撑,为荔枝选育优良品种和优 质加工品的开发利用提供参考。     

果树果实中的糖代谢

糖分是果树果实的重要组成成分。有关果实中糖代谢的研究一直是果树研究的重点,并且取得了一定的进展。为更好地认识果树果实中糖代谢的研究以及提供调控糖代谢提高果实品质的理论依据,文章综述了果实发育过程中糖的种类及含量、糖进入果实的途径及运输,果实糖代谢的相关反应,果实糖代谢的方式、糖代谢相关酶的活性与糖积累的关系以及果实中糖代谢的调控等。     

枸杞果实生长发育过程中有机酸变化研究

用高效液相色谱法和酸碱滴定法测定枸杞果实发育过程中有机酸和总酸含量的变化，结果表明，枸杞果实发育过程中总酸含量呈低一高一低的变化趋势，果实成熟时其含量为0．59％．枸杞果实中主要的有机酸为苹果酸、柠檬酸、草酸．随着枸杞果实的成熟，苹果酸、草酸、柠檬酸含量均呈下降趋势，而柠檬酸在果实成熟时占主要优势，果实成熟时苹果酸的含量为0.60mg／gFW，柠檬酸为4．23mg／gFW，草酸为0．28mg／gFW．     

枣果实发育过程中有机酸质量分数及相关代谢酶活性的变化

以骏枣和酸枣为试材,采用高效液相色谱(HPLC)检测了枣果实发育过程中有机酸组分和质量分数,并对苹果酸脱氢酶(NAD-MDH)、苹果酸酶(NADP-ME)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、柠檬酸合成酶(CS)等相关代谢酶的活性进行测定。结果表明:(1)骏枣和酸枣果实发育过程中,除酒石酸外,苹果酸和柠檬酸质量分数的变化均呈先升高后降低的趋势。(2)NAD-MDH、CS活性与苹果酸和柠檬酸质量分数的变化趋势基本一致,NADP-ME活性变化则相反。(3)相关性分析表明:NAD-MDH活性变化与苹果酸质量分数呈正相关,NADP-ME活性变化与苹果酸质量分数呈负相关;CS活性变化与柠檬酸质量分数达到极显著正相关;而PEPC活性变化与苹果酸和柠檬酸质量分数相关性不大。因此,NAD-MDH、NADP-ME和CS活性对枣果实中有机酸代谢发挥重要作用,而PEPC作用不大。