不同酸度欧李果实有机酸积累特性与相关代谢酶活性分析

【目的】比较不同欧李品种果实中主要有机酸积累特性及相关酶活性。【方法】以6年生欧李品种‘农大3号’和‘农大4号’为材料,采用超高效液相色谱（UPLC）检测果实发育过程中总酸、苹果酸和柠檬酸含量,并测定苹果酸和柠檬酸相关酶活性。【结果】两个品种果实中苹果酸和柠檬酸主要在果实发育后期积累,品种间积累速率存在较大差异。果实发育前期NADP-苹果酸酶（NADP-ME）活性较高,NAD-苹果酸脱氢酶（NAD-MDH）活性和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性相对较低,使苹果酸仅少量积累;果实发育后期NADP-ME活性迅速下降,而NAD-MDH活性和PEPC活性开始上升,促进了苹果酸大量积累;果实成熟时NADP-ME活性突然升高,而NAD-MDH活性和PEPC活性开始下降,促使苹果酸降解。果实成熟前（花后18-19周）‘农大4号’NAD-MDH活性显著高于‘农大3号’、而NADP-ME活性低于‘农大3号’,导致成熟时前者苹果酸含量高于后者。花后17-19周‘农大3号’柠檬酸合成酶（CS）活性高于‘农大4号’,成熟时柠檬酸含量也高于后者。【结论】果实发育后期是苹果酸和柠檬酸积累的关键时期,苹果酸的积累差异主要由NAD-MDH活性和NADP-ME活性协同变化引起,柠檬酸积累差异主要受CS活性变化影响。     

越橘果实花青苷含量及其不同发育阶段的变化

对25个高丛越橘,9个半高丛越橘品种和10个杂交后代的花青苷含量进行分析。结果表明,越橘品种花青苷含量在52.700~233.000 U·g-1FW之间,其中艾木蓝花青苷含量最高。高丛越橘品种平均为103.771 U·g-1FW,品种间的变异系数为29.48%,半高丛越橘品种平均为99.956 U·g-1FW,品种间的变异系数为19.64%。杂交后代类型的花青苷平均含量为135.860 U·g-1FW,高于高丛越橘和半高丛越橘平均值。对果实发育过程中花青苷含量变化进行分析显示,越橘果实花青苷主要存在于果皮中,粉色期是花青苷合成的主要时期,而50%蓝色期是越橘花青苷迅速合成期。     

葡萄果实发育过程中糖酸含量的动态变化

【目的】研究葡萄果实发育过程中糖酸含量的动态变化。【方法】以我国东北地区栽培的8个葡萄品种为试材,应用高效液相色谱法(HPLC)测定葡萄果实不同发育阶段的糖酸组分及含量变化。【结果】供试8个葡萄品种成熟果实中总糖平均含量为182.74 mg/g FW, 其中北冰红含量最高(236.82 mg/g FW),红地球最低(139.82 mg/g FW)。葡萄糖和果糖是为主要的可溶性糖,含量约为1.1∶1,均随果实发育逐渐积累;供试品种有机酸平均含量7.64 mg/g FW,以酒石酸和苹果酸为主,占总酸含量87.79%以上, 其中双红含量最高(12.69 mg/g FW),维多利亚含量最低(3.96 mg/g FW)。欧美杂交种藤稔、高妻以苹果酸为主要有机酸(分别占总酸含量52.60%、53.77%),其余6个品种以酒石酸为主(占比47.39%~66.16%)。【结论】葡萄果实中可溶性糖以葡萄糖和果糖为主,总糖含量随着果实发育呈上升趋势;有机酸以酒石酸和苹果酸为主,总酸含量呈先升后降的趋势。各品种果实进入糖分快速积累、有机酸迅速分解阶段的先后与其生育期的长短存在对应关系,而糖分快速积累及有机酸快速分解所需时间长短与各品种生长发育周期的长短并无正比例对应关系。     

重茬土对相同砧木不同苹果品种生理指标及叶片抗氧化酶活性的影响

【目的】研究重茬土对相同砧木不同苹果品种幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,为缓解苹果重茬障碍的品种选择提供依据。【方法】以苹果常用砧木‘平邑甜茶’（M. hupehensis）为基砧,嫁接5种不同苹果品种（‘烟富3号’‘红将军’‘富士2001’‘宫崎短枝富士’（以下简称‘宫崎’）‘首富1号’）,使用重茬土进行盆栽试验,以重茬土蒸汽消毒后种植的相同幼苗为各重茬土的对照,测定苹果幼苗生长量、叶绿素含量、叶片抗氧化酶活性、叶片净光合速率（Pn）的动态变化及叶片荧光参数。【结果】重茬土对同一砧木不同苹果品种幼苗株高、径粗、叶绿素含量、净光合速率、荧光参数及叶片抗氧化酶活性均有不同程度的抑制作用。与消毒土（对照）种植的植株相比,‘富士2001’‘宫崎’幼苗的生长量差异不显著,其他品种的生长量差异显著;重茬土植株超氧化物歧化酶（SOD）活性从7—9月均低于对照,‘富士2001’比对照分别降低了40.24%、20.96%、18.16%,与对照差距逐渐变小,‘烟富3号’‘红将军’‘宫崎’和‘首富1号’与对照相比差距较大。各品种叶片中过氧化物酶（POD）活性随着时间的推移表现为先升高后降低的趋势,8月和9月,‘富士2001’和‘宫崎’POD活性与对照差异不显著,分别比对照平均降低了3.02%和5.76%,‘烟富3号’‘红将军’和‘首富1号’从7—9月的POD活性均显著低于对照。在8月,重茬土的‘宫崎’过氧化氢酶（CAT）活性比对照高27.21%,差异显著;其他均显著低于对照。‘烟富3号’和‘红将军’的Pn从6—9月均显著低于对照,‘首富1号’5个月均显著低于对照,其他差异不显著。‘富士2001’和‘宫崎’的荧光参数与对照差异不显著;‘烟富3号’‘红将军’和‘首富1号’的非光化学淬灭系数（NPQ）显著高于对照。【结论】重茬土对相同砧木不同苹果品种幼苗生理指标及叶片抗氧化酶活性的影响不同,‘富士2001’‘宫崎’均能在一定程度上抵抗重茬障碍的影响,‘烟富3号’‘红将军’和‘首富1号’在保护自身方面表现较弱,受重茬障碍的影响大于‘富士2001’和‘宫崎’。在苹果老果园更新中,‘富士2001’和‘宫崎’可以作为首选苹果品种。     

壳聚糖处理对‘早红考密斯’梨虎皮病抑制和贮藏品质的影响

【目的】探索西洋梨贮藏过程中虎皮病的控制方法及发病规律。【方法】以‘早红考密斯’梨为试材,研究水溶性和酸溶性壳聚糖处理对‘早红考密斯’梨低温（0±0.5）℃贮藏期间虎皮病的抑制效果以及品质的影响。【结果】虎皮病的发生会导致‘早红考密斯’梨果皮细胞质壁分离、死亡,形成褐色或黑色病斑。在贮藏第120天时,1.0% 酸溶性壳聚糖和1.0% 水溶性壳聚糖处理的果实虎皮病发生率分别比对照低63.89%和44.44%。酸溶性和水溶性壳聚糖处理均降低了梨果皮中α-法尼烯的生成及氧化产物共轭三烯的积累,降低了膜脂过氧化作用。同时,还降低了梨果实呼吸强度水平,促进了还原糖的积累,抑制了贮藏前期可滴定酸的下降。【结论】采后壳聚糖处理能够有效地抑制贮藏期间‘早红考密斯’梨虎皮病的发生,并且酸溶性壳聚糖处理抑制虎皮病效果优于水溶性壳聚糖。壳聚糖处理可以作为一种有效而方便的方法用于生产上‘早红考密斯’梨虎皮病的防治。     

mRNA差异显示法筛选‘砀山酥梨’褐皮芽变相关差异表达基因

【目的】研究‘砀山酥梨’褐皮芽变形成机理。【方法】以‘砀山酥梨’及其褐皮芽变‘锈酥’花后110 d幼果果皮为试材,利用mRNA差异显示技术筛选相关差异表达基因,基于Gene Ontology方法、采用Blast2 Go软件进行基因功能分析,结合real-time RT-PCR技术验证差异表达基因在花后不同时期的表达水平差异。【结果】筛选出的63条目的片段中,60条质量较高、3条质量较低;差异表达基因包含α-微管蛋白、甲基转移酶、甘露糖- 6-磷酸异构酶、液泡膜焦磷酸酶和泛素等数十个基因。花后90—150 d,α-微管蛋白基因在‘锈酥’中表达量均高于‘砀山酥梨’,特别是在花后90和110 d,其表达量分别为‘砀山酥梨’的5倍和3倍。而在花后90和110 d时,Ca2+/CaM基因在‘锈酥’果皮中的表达略高于‘砀山酥梨’;在120—150 d时,Ca2+/CaM依赖的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因在‘锈酥’果皮中的表达明显低于‘砀山酥梨’。除花后130 d,甘露糖- 6-磷酸异构酶基因在‘砀山酥梨’和‘锈酥’果皮中表达差异不明显。【结论】由试验结果推测,α-微管蛋白基因在果实发育全程的增量表达,以及蛋白激酶基因在果实发育后期表达水平下调,使‘锈酥’果皮细胞壁加厚、木栓化程度加大,导致了‘锈酥’褐色果皮的形成。     

套袋对桃果皮生理生化指标的影响

摘 要：【研究目的】晚熟桃套袋是生产上常用技术,本研究通过对套袋后桃果实果皮生理生化指标的测定,为桃桃袋研究提供参考。【方法】以晚熟桃品种‘晚西菲’为试验材料,在幼果期对桃果实进行套袋处理,成熟期采收时测定桃果实果皮的可溶性糖、电导率、SOD、POD等生理生化指标。【结果】套袋处理后果皮的电导率、脯氨酸及可溶性糖含量有所降低;可溶性蛋白、丙二醛含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶(POD)活性均有所增高。【结论】套袋环境对于晚西非桃果实发育是有利环境。     

香蕉果实抗性淀粉含量变化及其与其他类型淀粉相关性分析

【目的】研究香蕉果实抗性淀粉形成机理,为选育高抗性淀粉香蕉品种和调控抗性淀粉合成提供理论基础。【方法】以 ‘巴西’蕉（Musa acuminata L. AAA group cv. Brazilian）果肉为试材,对香蕉果实采前和采后抗性淀粉含量变化及其与其他类型淀粉相关关系进行分析。【结果】香蕉果实发育过程中,总淀粉、直链淀粉、支链淀粉及抗性淀粉含量整体呈上升趋势,后熟过程中各种淀粉含量逐渐下降;乙烯处理加速了总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的降解,但抗性淀粉降解速度较自然后熟慢;1-MCP处理香蕉果实各种淀粉含量呈先增后降的单峰曲线变化。相关性分析表明：香蕉采前果实抗性淀粉合成与直链淀粉含量变化呈显著正相关,与总淀粉和支链淀粉含量变化不相关;1-MCP处理后,抗性淀粉含量变化与直链淀粉含量达到显著正相关水平,与总淀粉含量变化不相关。【结论】香蕉果实抗性淀粉形成与直链淀粉含量密切相关,在香蕉果实发育过程中可通过调控直链淀粉含量促进抗性淀粉合成。     

库尔勒香梨果实可溶性糖积累及代谢相关酶活性变化

【目的】研究库尔勒香梨果实发育过程中糖积累特性及相关酶活性的变化规律。【方法】以15年生库尔勒香梨(Pyrus brestschneideri Rehd)为试材,研究其果实发育过程中总糖、淀粉、蔗糖、果糖、葡萄糖和山梨醇含量以及6种糖代谢相关酶活性的变化。【结果】果实幼果期山梨醇为主要糖,占总糖中的比例50%以上,随着果实的发育,山梨醇所占的比例呈下降趋势,到果实成熟期,总糖中的比例降到24.7%。而在中后期果糖、葡萄糖和蔗糖所占的比例缓慢上升,果糖含量超过山梨醇成为果实中的主要糖。成熟果实中可溶性总糖含量为16.16%,果糖、山梨醇、葡萄糖和蔗糖占可溶性总糖中的比例分别为38.7%、24.7%、 22.0%和14.4%。酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)在果实发育前期活性较弱,随着果实发育而逐渐增高。果实发育早期蔗糖合成酶(SS)活性随果实发育而下降,而后期则随果实发育而逐步增强。蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性随果实发育持续上升,在果实发育的中后期急剧升高,与蔗糖迅速积累的时期相一致。山梨醇脱氢酶(SHD)和山梨醇氧化酶(SOX)的活性变化趋势基本相同,随着果实的发育先降低后增高,但前者的变化幅度大,且其活性水平始终显著高于后者。【结论】在果实幼果期山梨醇为主要糖,而成熟期果糖含量超过山梨醇成为果实中的主要糖。果实发育过程中可溶性糖积累主要受山梨醇的影响,受蔗糖、葡萄糖和果糖积累差异的影响较小。     

葡萄雌能花相关基因VvMS2的克隆及表达分析

【目的】从欧亚种葡萄‘魏可’和‘钟山红’的花中分离出VvMS2基因,为研究葡萄雌能花形成的分子机理和分子育种奠定基础。【方法】在NCBI中寻找与拟南芥雄性不育基因MS2同源性最高的葡萄序列（CBI29968）,设计特异引物进行克隆测序,通过生物信息学方法分析结构特征,利用实时荧光定量RT-PCR技术研究其在‘魏可’各组织中及‘魏可’和‘钟山红’雄蕊发育不同时期中的表达特性。【结果】VvMS2基因cDNA编码区全长为1 755 bp,编码584个氨基酸,含有NAD结合域和雄性不育C-末端区域。VvMS2对应基因组DNA全长2 776 bp,含有9个外显子和8个内含子。基因编码蛋白质分子量为64.74 kD,等电点为8.84。该基因与GenBank中其它来源的MS2蛋白序列的相似性为40%—71%。VvMS2为花蕾特异表达基因,且仅在花粉发育四分体期到二核期有表达,单核期‘魏可’的表达量显著高于同时期‘钟山红’。【结论】推测该基因异常表达与‘钟山红’葡萄雌能花形成有关。     

新疆杏果实发育过程中可溶性糖和有机酸的变化

【目的】明确新疆杏果实可溶性糖和有机酸的组成与含量特征,揭示果实发育过程中糖、酸动态变化规律。【方法】以5个新疆杏品种不同发育阶段的果皮和果肉为试验材料,使用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)检测各样品中可溶性糖和有机酸,对比分析果实发育过程中其组成与含量的变化情况。【结果】从新疆杏果实中共检测到3种可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)。其中,蔗糖和葡萄糖为主要糖。果实成熟时,果皮中两种主要糖分别占总糖含量的60.7%—79.1%和13.5%—34.7%,果肉中占总糖含量的65.5%—82.4%和8.2%—25.9%,果皮、果肉中果糖的含量相对较低,仅占总糖含量的4.6%—10.6%和6.5%—10.7%。整个果实发育过程中,3种可溶性糖和总糖的含量均明显增加,各种糖的比例也发生明显变化。葡萄糖占总糖的比例不断减少,果皮中葡萄糖占总糖比例从79.4%降至13.5%,果肉中从74.1%降至8.2%;而蔗糖的比例不断增加,果皮中从11.0%增加到79.1%,果肉中从11.0%增加到82.4%,成为成熟果实中最主要的糖。从新疆杏果实中共检测到6种有机酸,包括苹果酸、奎宁酸、柠檬酸、酒石酸、草酸和富马酸。成熟果实中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸是最主要的有机酸,占总酸含量的94.6%—98.3%。果实发育过程中,苹果酸和草酸呈下降趋势,柠檬酸、奎宁酸和富马酸呈上升趋势,酒石酸无明显变化规律。果实发育前期(幼果期至膨大期),总酸的含量明显增加,而在果实成熟过程中(转色期至完熟期)迅速下降。整个果实发育过程中,尽管苹果酸占主导地位,但各品种在有机酸的积累模式上有明显差异,依据其变化特点可分为2种模式:由苹果酸和奎宁酸或苹果酸向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种主要有机酸共积累。果实成熟时,3种共积累酸的比例在品种间差异较大:‘库尔勒托拥’(KE)、‘阿克牙勒克’(AK)和‘克孜佳娜丽’(KZ)中,柠檬酸苹果酸奎宁酸;‘索格佳娜丽’(SG)中,奎宁酸苹果酸柠檬酸;‘苏联2号’(SL)中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸的比例相当。果皮和果肉在可溶性糖、有机酸的组成、含量和积累模式上均无明显差异。【结论】新疆杏果实发育过程中,可溶性糖和有机酸积累呈现明显的变化规律,糖的积累模式由葡萄糖积累型向蔗糖积累型转变,有机酸由苹果酸和奎宁酸积累型或苹果酸积累型向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种酸共积累的模式转变,糖、酸积累模式的转变在新疆杏果实甜度和酸度以及风味品质决定中都具有十分重要的作用。     

南高丛越橘品种‘Sapphire’和北高丛品种‘Berkeley’ 正反交后代果实糖酸组分含量的遗传倾向

【目的】分析越橘亲本对其杂交后代果实糖酸性状遗传的影响,为科学选配亲本提供依据。【方法】以高糖高酸的南高丛越橘品种‘Sapphire’和中糖低酸的北高丛品种‘Berkeley’为亲本配置正反交组合,应用高效液相色谱（HPLC）技术对亲本及其杂交后代果实中糖和酸的组分及含量进行检测和分析。【结果】越橘果实中的果糖和葡萄糖是主要的可溶性糖组分,柠檬酸和酒石酸是主要的有机酸组分,各糖酸组分及总糖和总酸含量在正反交组合中均表现出广泛的分离,其中糖组分及总糖的变异系数大于15%,酸组分及总酸的变异系数大于30%,酸的变异幅度大于糖的变异幅度,说明酸含量的选择潜力大;杂交后代糖和酸含量的平均值均低于亲中值,呈衰退变异,正反交后代果糖、葡萄糖及总糖含量平均值倾向低糖亲本,而柠檬酸、酒石酸及总酸含量平均值倾向父本;糖含量在杂交后代中呈正态分布,表现为多基因控制的数量性状遗传,酸含量在杂种后代中呈偏向低酸的偏态分布,可能有主效基因存在。杂交后代糖酸性状的广义遗传力（H²）存在明显差异,果糖、葡萄糖、总糖、柠檬酸和总酸的H²较高,为0.66-0.86,其中以果糖最高,正反交组合分别为0.84和0.86,表明这些性状的变异主要来自遗传效应,遗传潜能大,而酒石酸的H²最低,正反交组合分别为0.22和0.30,表明酒石酸的遗传效应小,易受环境影响。【结论】越橘杂交后代果实糖酸组分及总糖总酸含量广泛分离,后代平均值均低于亲中值。糖呈正态分布,属多基因控制的数量性状,遗传潜能大,含量趋近于低糖亲本,具有一定的母性遗传倾向;而酸呈偏态分布,含量趋向于父本,明显受父本影响。     

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。     

猕猴桃有机成分产地指纹特征及判别分析

【目的】分析不同地域来源猕猴桃有机成分组成特征及含量差异,各有机成分指标对猕猴桃产地来源的判别效果,探讨有机成分指纹分析技术对猕猴桃产地鉴别的可行性。【方法】检测来自陕西周至和眉县、四川沐川、湖南永顺3个主产区93份猕猴桃样品的VC、VE、可溶性固形物、总酸及总糖含量,分别对数据进行方差分析（ANOVA）、多重比较分析和判别分析。【结果】不同产地猕猴桃的有机成分指纹信息有显著差异。陕西周至和眉县猕猴桃的VC含量最高,VE、可溶性固形物及总糖含量最低;四川沐川样品的VE、可溶性固形物及总糖含量最高,总酸含量最低;湖南永顺样品的总酸含量最高,VC含量最低。利用VC、VE、可溶性固形物、总酸及总糖含量对猕猴桃产地进行判别分析,回代检验正确判别率为92.2%,交叉检验正确判别率为90.0%。【结论】不同地域来源的猕猴桃有其独特的品质特征,有机成分指纹分析是用于猕猴桃产地鉴别的一种潜在技术。     

‘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。     

柑橘砧木对砂糖橘果实糖积累的影响

【目的】分析不同砧木对砂糖橘果实糖积累、相关酶活性与基因表达水平的影响,以及激素在其中发挥的作用,揭示不同砧木影响砂糖橘果实糖积累的生理与分子机制,为生产上柑橘砧木的使用提供理论依据。【方法】以砂糖橘为接穗,枳壳和红黎檬为砧木,测定果实成熟过程中糖含量及蔗糖代谢相关酶活性变化,并利用实时荧光定量 PCR对蔗糖代谢相关酶及蔗糖转运蛋白的基因表达模式进行分析;同时测定果实中脱落酸（ABA）水平和ABA生物合成中的限速酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）的基因表达变化。【结果】砂糖橘果皮以积累还原糖为主,而果肉以积累蔗糖为主。在果实成熟期,枳壳砧砂糖橘果皮和果肉中可溶性总糖及蔗糖含量皆显著高于红黎檬砧的。枳壳砧砂糖橘果实中蔗糖合成酶（SS）活性更高。荧光定量PCR分析显示,在成熟期枳壳砧砂糖橘果皮与果肉中蔗糖合成酶基因SS2的表达量显著高于红黎檬砧的,而酸性转化酶基因CWINV1表达明显低于红黎檬砧的,且CWINV1表达量与蔗糖积累呈显著负相关（r=-0.648*）。同时,果皮与果肉中蔗糖转运蛋白基因SUC3表达随果实成熟呈上升趋势,且与可溶性总糖含量呈显著正相关（r=0.87*）,后期都为枳壳砧的显著高于红黎檬砧的。此外,随着果实的成熟两种砧木砂糖橘果皮中ABA含量逐渐升高,且与SS2、SUC3表达呈显著正相关,后期枳壳砧的果皮ABA含量显著高于红黎檬砧的;果肉中ABA含量变化波动不大,同样是枳壳砧的ABA水平更高。在果皮中,ABA生物合成中的限速酶NCED的基因NCED1表达趋势与ABA含量变化相似,呈上升趋势,后期枳壳砧的表达量明显高于红黎檬砧的;果肉中,枳壳砧的NCED1表达在后期明显上调,其表达量也显著高于红黎檬砧的。【结论】不同砧木对砂糖橘果实糖积累产生显著的影响。柑橘砧木主要通过影响砂糖橘果实蔗糖代谢酶的活性及其相关基因表达如SS2和CWINV1等来调节糖的代谢从而调控果实糖的积累;不同砧木也影响砂糖橘果实中内源激素ABA水平及果实糖的转运,从而影响果实糖积累。     

不同葡萄糖/果糖类型桃在果实发育期间果实和叶片中可溶性糖含量变化及其相关关系

 【目的】研究不同葡萄糖/果糖（glucose/fructose,G/F）类型桃果实内G/F差异的部位和时期。【方法】以不同G/F类型的6个桃品种（G/F≈1品种：‘冈山白’、‘山一白桃’和‘燕红’;高G/F品种：‘张黄7号’、‘龙246’和‘临白7号’）为试材,采用高效液相色谱法测定果实发育期果实和叶片中可溶性糖含量,并在盛花后74 d或101 d测定了‘冈山白’、‘山一白桃’、‘张黄 7号’和‘龙 246’新梢韧皮部中可溶性糖的含量。【结果】两类不同G/F桃果实中均以蔗糖作为主要碳水化合物积累形式,花后43～85 d蔗糖含量很低,随后持续快速积累直至果实成熟;花后43～85 d山梨醇有升高趋势,在果实成熟前40 d左右迅速降低;葡萄糖和果糖含量在果实发育早期较高,之后逐渐降低;但两类不同G/F桃在整个果实发育过程中G/F值与果实成熟时相似。叶片中贮藏的可溶性糖主要是蔗糖和山梨醇,在果实整个发育期间,G/F≈1品种叶片中G/F约为1～3,而高G/F品种叶片中G/F约为2～7。G/F≈1品种‘冈山白’和‘山一白桃’与高G/F品种‘张黄7号’和‘龙246’韧皮部中山梨醇占总可溶性糖47%～58％,显著高于蔗糖、葡萄糖和果糖的含量,G/F为0.8～0.91,且两类不同G/F桃品种间G/F不存在显著差异。【结论】光合产物在韧皮部的运输对桃果实的G/F没有显著影响,果实中G/F的差异主要由于果实内糖代谢差异所导致。     

梨果实发育软化与果胶多糖降解特性的关系

【目的】探讨细胞壁果胶多糖降解特性与梨果实质地软化和贮藏性的关系,进一步阐明果实软化机理,为果实品质的提高及贮藏技术的完善提供理论依据。【方法】以‘鸭梨’和‘京白梨’为试材,根据果实发育和后熟特性,分别在果实发育和后熟软化两个阶段进行定期采样,用质构仪分析比较两品种果实的质构参数变化特性,分别采用生化方法和琼脂糖凝胶色谱柱层析法分析‘鸭梨’和‘京白梨’果实发育软化过程中细胞壁果胶组分含量变化及其分子质量的分布特点,并测定果胶多糖降解相关酶活性的动态变化规律,以探讨贮藏性不同的梨果实果胶多糖降解特性的差异。【结果】发育期,‘鸭梨’果实共价结合果胶（CSP）和离子结合果胶（ISP）含量迅速增加,显著高于‘京白梨’,其水溶性果胶（WSP）含量缓慢增加且低于‘京白梨’,‘鸭梨’果实WSP和CSP均由低分子量组分向高分子量组分转变。贮藏期,‘鸭梨’果实CSP含量高且恒定,WSP含量缓慢增加,但均保持较高的分子质量;而‘京白梨’果实CSP含量迅速降低,WSP和ISP含量快速增加,各果胶显著地由高分子量组分向低分子量组分转变。‘鸭梨’果实WSP、CSP和ISP含量变化仅在发育期与硬度变化显著相关,而‘京白梨’果实果胶与硬度的显著相关性主要表现在贮藏阶段。果胶降解酶活性测定结果表明,两品种的差异主要表现在贮藏期,即在贮藏阶段‘京白梨’果实多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）和α-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-Af）的活性和增加速率均显著高于‘鸭梨’,其中β-Gal和α-Af活性在‘京白梨’果实采收后即迅速增加,PG和PME相对滞后,且β-Gal和α-Af活性变化与硬度和各果胶组分含量变化间的相关度均强于PME和PG,此时期‘鸭梨’果实仅α-Af活性与ISP含量变化的相关性显著。综上,‘鸭梨’和‘京白梨’果实的果胶降解特性差异显著,而且在果实软化的不同阶段表现不同,导致两品种果实具有不同的后熟软化和贮藏特性。【结论】耐贮性强的‘鸭梨’果实发育期表现明显的大分子果胶组分积累和随果实后熟软化降解缓慢的特性,不耐贮的‘京白梨’果实发育期积累的大分子量果胶组分随果实软化迅速降解成小分子量组分。其中,难溶性果胶CSP含量的高低及其分子质量的分布是衡量梨果实耐贮性的重要指标。β-Gal和α-Af更促进‘京白梨’果实软化。     

不同打破休眠方式对‘密斯梯’越橘叶片光合特性及保护酶活性的影响

【目的】利用越橘品种‘密斯梯’叶片常绿、需冷量低的特点,研究设施条件下不同打破休眠方式处理对‘密斯梯’越橘功能叶片光合特性、保护酶活性、物候期及果实品质的影响机制,为设施越橘提早休眠、提早打破休眠、提早成熟提供理论依据。【方法】以5年生‘密斯梯’越橘为试材,设2种打破休眠处理和1个对照:9月22日入冷库休眠、10月8日出库升温,低温持续时间384 h为处理1;11月4日棚内休眠、11月20日升温,低温持续时间384 h为处理2;不休眠、低温持续时间0 h为对照。在花序伸出期至果实成熟期测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及抗坏血酸氧化酶(ASP)活性和光合生理参数、叶绿素荧光参数、可溶性总糖、可滴定总酸及维生素C含量等指标,并记录主要物候期。【结果】2个处理和对照叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSII实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)、POD、PPO和抗坏血酸氧化酶(ASP)均呈单峰变化趋势,胞间CO2浓度(Ci)和非光化学淬灭系数(NPQ)呈先下降后上升的变化趋势,而CAT呈现逐渐上升的变化趋势,且处理2各指标的峰值和谷值均晚于处理1和对照;2014年3月20日,处理1和处理2的新生叶片均已取代上一季叶片成为功能叶片,维持植株正常的新陈代谢,而对照植株新生叶片光合能力较弱,植株的正常生长受到抑制;处理1可以使果实提早成熟上市,但升温后植株到达萌芽、开花和果实成熟等物候期的时间长于处理2,尤以叶芽萌芽期与展叶期最为突出。而对照植株升温后到达各物候期的时间均长于处理1和处理2;处理2植株的果实除维生素C和单株产量显著高于处理1外,其余各项经济性状指标差异不显著,且打破休眠处理果实各项经济性状指标均显著高于不休眠处理的。【结论】造成‘密斯梯’越橘叶片Pn在升温后期下降的原因可能是叶片衰老导致PSⅡ光系统受到限制和抗氧化酶活性下降共同引起的;光合参数、叶绿素荧光参数和保护酶活性的差异是不休眠处理中无论果实品质或平均单果重和平均株产均显著低于打破休眠处理的原因;果实发育中后期,叶片Pn的高低对果实品质的影响比重更大。处理2可作为大连地区越橘常规设施栽培的参考标准。