采后‘嘎拉'苹果果实糖和淀粉代谢及关键酶基因表达特性

以‘嘎拉’苹果为试材,研究了采后果实后熟软化过程中可溶性糖和淀粉含量、相关酶活性及关键酶基因表达的变化,分析了低温、乙烯因子(1-MCP、乙烯利)处理对它们的影响,探讨了糖和淀粉代谢与采后‘嘎拉’果实软化的关系。结果表明:‘嘎拉’果实软化的初始阶段,淀粉降解对果实软化的影响最显著,并伴随淀粉酶(AM)活性和MdAM基因表达的快速上升,且淀粉含量、AM活性及它们与硬度的相关性均显著受到低温和乙烯因子的调节,表明淀粉降解与‘嘎拉’果实软化关系密切。糖代谢中,蔗糖、果糖和葡萄糖含量变化与果实软化表现显著的相关性,均受到低温和乙烯因子的调节,但仅有蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性与果实硬度的变化显著相关。随着果实软化SPS活性和MdSPS基因的表达量不断增加,并显著受乙烯利的促进,受低温与1-MCP的抑制,其活性及其与硬度间的相关性也受到同样的影响,表明蔗糖代谢参与了‘嘎拉’果实的后熟软化,SPS在蔗糖代谢中起重要作用。     

香蕉果实采后乙醇脱氢酶活性与乙烯代谢的关系

乙醇脱氢酶(ADH)在果实的生长发育以及果实成熟过程中起到一定的作用。以香蕉果实为材料,测定了乙烯、1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对香蕉果实采后乙烯释放量和ADH活性的影响,以了解ADH活性与乙烯代谢的关系。结果表明,与正常后熟的香蕉相比,乙烯处理使香蕉果实的乙烯释放量提前11 d达到峰值,ADH活性提前11 d开始上升。1-MCP处理则显著抑制了香蕉的乙烯释放,没有出现乙烯峰,ADH活性也被抑制,活性变化不明显。推测在香蕉果实采后成熟过程中乙醇脱氢酶(ADH)活性与乙烯代谢成正相关,乙醇脱氢酶(ADH)活性可能受乙稀代谢调控。     

苹果果实质地软化过程中碳水化合物代谢及其关键酶基因表达的变化

以耐贮的富士苹果和不耐贮的金冠苹果果实为试材,研究果实发育和采后软化过程中糖和淀粉含量及其代谢相关酶活性变化,并分析其关键酶基因表达的变化。结果表明,淀粉含量和淀粉酶(AM)活性与果实硬度变化显著相关,且在富士和金冠果实间差异显著。随果实软化,金冠果实AM活性显著升高,而富士果实维持在较低水平,与金冠果实淀粉含量下降而富士淀粉含量低且稳定的变化规律相吻合;MdAM基因在金冠贮藏期的表达量迅速增加,显著高于富士。苹果果实蔗糖、果糖和葡萄糖含量均与成熟期果实硬度变化显著相关,贮藏期金冠果实蔗糖含量与硬度变化显著负相关,且SPS活性与硬度下降显著负相关,MdSPS基因大量表达,与此期SPS活性升高及蔗糖积累相一致。由此认为,淀粉降解参与了苹果果实软化,并与果实耐贮性关系密切,而且SPS在苹果果实蔗糖代谢和果实软化中起着重要作用,也与果实贮藏品质存在一定的相关性。     

柿果实1 - 甲基环丙烯处理对成熟软化的影响

 研究了乙烯受体抑制剂1 - 甲基环丙烯(1-MCP) 处理对火柿果实成熟的影响。结果表明: 1-MCP 处理能显著抑制果实乙烯释放, 延缓其跃变出现时间, 推迟ACO (ACC 氧化酶) 活性峰及呼吸跃变,抑制采后初期ACO 的活性及呼吸速率的上升, 并能阻止硬度的下降, 推迟其成熟软化, 延长贮藏期。     

1-MCP对‘磨盘柿’采后成熟软化的调控效应

为了探讨1-MCP抑制柿果成熟软化的关键酶,以‘磨盘柿’为试材,研究1-MCP处理对常温柿果的生理指标以及软化酶系的影响。结果表明,1-MCP处理均有效的延缓了柿果硬度和可溶性单宁的下降,抑制了果实的呼吸强度和乙烯生成量的增加,并推迟了呼吸高峰和乙烯高峰出现的时间,有效抑制贮藏后期果实MDA和膜相对电导率的增加,延缓了果实成熟衰老进程;抑制了PG活性、Cx活性、淀粉酶活性的增加,延缓果实软化进程;但对果实PE活性没有抑制作用。导致果实软化的影响因素次序为:PG>Cx>淀粉酶>PE。1-MCP能够有效抑制柿果的成熟软化,与果实中PG、Cx和淀粉酶活性密切相关。     

脱落酸对桃果实成熟软化和乙烯生物合成的影响

以"白丽"桃为试材,分析了果实室温条件下贮藏过程中外源ABA(脱落酸)处理和NDGA(去甲二氢化愈创木酸,ABA生物合成抑制剂)处理后多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、ACC合成酶和ACC氧化酶含量的变化,探讨了在室温贮藏条件下ABA对果实成熟软化和乙烯生物合成的影响。结果表明:外源ABA处理可以提高多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲酯酶的活性,加速果实硬度软化进程。外源ABA处理可以提高ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,使果实乙烯释放量增加并且乙烯释放高峰提前出现。而NDGA处理则可以抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性,果胶甲酯酶活性与清水相比虽然有降低,但抑制效果不显著。NDGA对果实硬度下降也有延缓作用。NDGA可以抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,从而降低乙烯释放量并且使乙烯释放高峰延时出现。     

钙在乙烯促进网纹甜瓜果实软化过程中的作用

以网纹甜瓜为试材, 通过测定果实硬度、呼吸速率、乙烯释放量、1-氨基环丙烷基羧酸(ACC) 含量及ACC合成酶(ACS) 和ACC氧化酶(ACO) 的活性, 研究钙在乙烯促进网纹甜瓜果实软化过程中的调控作用。结果表明: 采用浓度为015%外源硝酸钙处理1 h和10μL·L^-1外源乙烯处理24 h, 乙烯处理可提高网纹甜瓜果实中水溶性钙含量, 降低果胶酸钙的含量, 提高果实的呼吸速率, 缩短呼吸跃变高峰出现的时间, 并通过提高ACC含量以及ACS和ACO活性, 提高了乙烯释放量; 先乙烯处理后增施钙可进一步提高水溶性钙含量并降低果胶酸钙的含量和提高呼吸速率、ACC含量、ACS和ACO活性以及乙烯释放量。但单施钙可明显提高果实中果胶酸钙的含量, 推迟降低了呼吸速率, 推迟ACC含量、ACS和ACO活性峰值出现的时间及峰度值, 从而降低了果实的乙烯释放量; 而与单用钙处理相比, 先钙后乙烯处理在一定程度上提高了呼吸速率、ACO活性和乙烯释放量, 但是以上各指标仍低于对照。由此可见, 钙虽然具有延缓网纹甜瓜果实软化的作用, 但可促进乙烯诱导条件下网纹甜瓜果实的软化。     

甜樱桃磷酸蔗糖合酶基因Pav SPS的功能分析

从甜樱桃基因组中鉴定了4个磷酸蔗糖合酶(sucrosephosphatesynthase,SPS)基因(PavSPSA1、PavSPSA2、PavSPSB和PavSPSC)。实时荧光定量PCR分析表明,PavSPSA1在甜果实发育和成熟过程中表达量最高,其次是PavSPSC,PavSPSA2和PavSPSB表达量较低;PavSPSA1和PavSPSA2在果实成熟软化过程中均上调表达,与甜樱桃果实的成熟软化过程吻合。通过利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术沉默PavSPSA1,甜樱桃果实蔗糖含量降低,果实着色和果实成熟软化延迟;沉默PavSPSA2、PavSPSB和PavSPSC,甜樱桃果实蔗糖含量、果实着色和果实成熟软化与对照无差异,推测PavSPSA1或许是调控果实蔗糖合成与积累的关键基因,影响果实着色和成熟软化。     

不同处理对樱桃番茄贮藏特性的影响

用蔗糖基聚合物和施保克(咪鲜胺)对樱桃番茄进行采后处理。结果显示,施保克和蔗糖基聚合物处理能降低樱桃番茄的呼吸强度,抑制VC含量下降和过氧化物酶升高。另外,蔗糖基聚合物处理的果实SS,SPS的活性明显高于对照。高活性的SS和SPS有利于果实内糖分的积累。     

不同肉色薄皮甜瓜糖积累变化规律

以黑龙江八一农垦大学农学院甜瓜育种课题组自行培育的黄肉H86、清白肉Q94、白肉B99、橘黄肉J149和绿色肉L168这不同肉色自交系品种为试材,测定了不同发育时期果实中的蔗糖、葡萄糖、果糖含量以及蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)及中性转化酶(NI)等糖代谢相关酶的活性变化,并对甜瓜果实糖积累的生理机制进行了系统分析。结果表明:H86果实蔗糖合成酶活性与蔗糖积累量紧密相关,30d蔗糖含量到达峰值,属蔗糖积累型;Q94果实内高水平的酸性转化酶活性对葡萄糖、果糖积累以及促进果实形态的构建有着重要意义,属还原糖积累类型;B99整个发育期蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性、酸性转化酶活性和中性转化酶活性一直保持较高水平,在花后25d活性均处于首位,属蔗糖积累类型;B99幼果期葡萄糖含量较高,蔗糖积累量在果实整个的生长发育期内都保持上升趋势直至成熟,果糖积累量与蔗糖合成酶活性及中性转化酶活性相关,该自交系品种属于蔗糖积累类型;J149果实内葡萄糖和果糖均在花后25d时开始积累直至成熟,成熟时葡萄糖含量居于首位,果糖合成升高与中性转化酶活性上升有关,属还原性糖积累型;L168成熟果实内蔗糖含量居于首位,果实内酸性转化酶活性和中性转化酶活性的变化对甜瓜果实品质形成有着重要的意义,属于蔗糖积累型。     

柿采后丙烯和1–甲基环丙烯处理对两个扩展蛋白基因表达的影响

为进一步了解扩展蛋白（Expansin,EXP）在柿果实采后软化过程中的作用,以丙烯和1–甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理‘富平尖柿’采后果实,采用实时荧光定量PCR技术检测果实中EXP基因表达量的变化。结果显示,丙烯促进柿果实成熟软化,使乙烯释放高峰升高并提前到来,提高ACC合成酶（ACS）、ACC氧化酶（ACO）活性;1-MCP减缓柿果实的成熟软化,推迟并降低乙烯释放高峰,抑制ACS和ACO活性。随着贮藏时间的延长,柿果实逐渐软化,对照果实DkEXP3和DkEXP4的相对表达量均表现为先上升后下降的趋势。丙烯处理促进了DkEXP3和DkEXP4的表达,使表达高峰升高且提早到来;1-MCP处理抑制了DkEXP3和DkEXP4的表达,推迟且降低了表达高峰。对照和1-MCP处理的果实的DkEXP3和DkEXP4的相对表达量高峰均较乙烯释放高峰早。DkEXP3和DkEXP4在果皮、果肉、果心中表达水平不同。本结果说明EXP可能在采后柿果实成熟软化前期起作用,其表达有组织特异性,且受到乙烯的调控。     

柿果实采后软化中PG酶活性及其基因DkPG1的表达

为了进一步探索多聚半乳糖醛酸酶（PG）在柿（Diospyros kaki L.）采后软化中的分子调控机制,应用实时荧光定量PCR技术和DNS比色法检测常温下丙烯和1–甲基环丙烯（1-MCP）处理‘富平尖柿’果实中PG基因DkPG1的表达量和PG酶活性的变化。结果显示,随着柿果实成熟软化,DkPG1基因转录水平呈先上升后下降的趋势,其中丙烯处理4 d出现表达高峰,比对照提前12 d且峰值极显著高于对照,而1-MCP处理的果实中的表达高峰出现在处理后28 d,比对照推迟12 d峰值极显著低于对照。丙烯处理果实PG酶活性迅速增加,活性峰与DkPG1表达高峰出现在同一天,1-MCP处理的果实PG酶活性明显降低,活性峰出现在DkPG1表达高峰前4 d。此外,对不同处理下乙烯释放量和果胶组分变化分析的结果显示DkPG1基因的表达受乙烯调控,进而影响果胶组分代谢。     

Comparative studies on the postharvest physiology of fruit from different species of Annona (custard apple)

Summary

Fruit of three Annona species, viz. cherimoya (A. cherimola Mill), sugar apple (A. squamosa L.) and custard apple (atemoya, Annona X) were ripened in ethylene-free air and under propylene. Differences were found in patterns of respiration, ethylene production and fruit firmness changes during ripening. Cherimoya and custard apple fruits showed two successive rises in respiration rate whereas sugar apple fruits showed only one. Ethylene production showed one main peak but the onset of rapid ethylene production occurred after the beginning of the respiration climacteric in all three species. Custard apple fruit had acceptable eating quality (as judged by sensory assessments and chemical analyses of pulp) for up to four days after first detectable softening, when ripened at 20°C in ethylene-free air or under propylene. Fruit ripened in ethylene-free air had better ripe fruit quality than fruit ripened under propylene.     

植物激素与柿子后熟的关系

研究了柿子后熟期内源激素的变化和外源激素的影响。结果表明，柿子的后熟取决于乙烯和脱落酸（ＡＢＡ）的协同作用，尤其在ＡＢＡ的作用更重要；而各种内源激素的平衡又影响果实对ＡＢＡ和乙烯的敏感性。越不耐藏的柿子品种，对ＡＢＡ和乙烯的忍耐性越差，二者在低浓度下限诱发后熟变化，其后期乙烯峰越高，ＡＢＡ累积越多。外源ＡＢＡ和乙烯可提高果内乙烯浓度和呼吸强度，加速果实后熟软化；ＧＡ和苄基基腺嘌呤（ＢＡ）处理可减小     

脐橙在不同生境下果实蔗糖代谢相关酶的研究

 研究了四川3 个生态型区5 个代表性果园中的脐橙果实蔗糖合成酶(SS) 和蔗糖磷酸合成酶(SPS) 的活性变化及其与果实糖积累的关系。结果表明: SPS 是影响果实膨大期糖积累的重要酶, 而成熟期的关键酶则是SS 合成方向; 在不同生境下, 果实内SPS 和SS 分解方向活性差异不明显, 而SS 合成方向活性的差异则达到极显著水平, 说明虽然SS 分解方向和合成方向都通过调节果实库强而影响糖的运输和积累, 但SS 合成方向才是引起不同生境下脐橙果实含糖量差异的关键酶。     

草莓果实蔗糖和己糖的代谢特性及其与糖积累的关系(英文)

以设施栽培的枥乙女草莓为试材,研究蔗糖代谢和己糖代谢关键酶在草莓果实糖积累进程中的作用。采集花后1～8周的果实,分别测定果实中葡萄糖、果糖、蔗糖的含量和蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、可溶性酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、己糖激酶(HXK)及果糖激酶(FRK)等蔗糖和己糖代谢酶的活性。结果表明,草莓果实的总糖含量随果实发育持续积累,但蔗糖的快速积累对果实后期糖的积累贡献最大。在果实发育前期,草莓AI活性随果实发育而下降,但在果实发育后期,AI活力随果实成熟而急剧上升,这使果实最终以积累己糖为主。果实蔗糖快速积累期,合成蔗糖的酶SPS和SS(合成方向)的活性下降到较低水平,表明这2种酶对草莓后期果实蔗糖的快速积累贡献较少。果实发育后期较低的HXK和FRK活力有利于果实糖的快速积累。     

套袋对‘茌梨’果实蔗糖代谢及相关酶基因表达的影响

 研究了4种材质的果袋套袋处理对‘茌梨’（Pyrus bretschneideri Rehd.‘Chili’）果实生长发育过程中可溶性糖含量及蔗糖代谢的影响。结果表明,果实中的果糖、葡萄糖、蔗糖及可溶性总糖含量均随着果实的发育进程而增加;不同材质果袋影响糖增加的程度不同,套黄蜡纸袋的糖增加最少;转化酶（Ivr）活性随着果实的发育而降低,套袋降低了花后75 ~ 90 d 和花后150 d 果实酸性转化酶（AI）活性,而对中性转化酶（NI）影响不明显;蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性随着果实的发育而增加,套袋处理不同程度上降低了SPS活性,以套黄蜡纸袋最为明显,其次是套白蜡纸袋和无纺布袋,套塑料膜袋的大部分测试点与对照差异不显著;随着果实的发育,果实中蔗糖合成酶合成活性（SSs）逐渐增加,蔗糖合成酶分解活性（SSc）逐渐下降,套袋对SSs活性影响在多数测定点差异不显著,但降低了果实发育后期SSc活性。蔗糖代谢相关酶基因AIV1、AIV2、SPS1和SUS1表达的实时荧光定量PCR分析表明,套袋降低了AIV2的相对表达量,降低程度套无纺布袋大于套塑料膜袋;推迟了果实中SPS1的相对表达量最大值出现的时间,套塑料膜袋果的SPS1相对表达量在发育前期显著低于对照;影响了SUS1相对表达量的变化,整个发育过程未见套塑料膜袋果有SUS1相对表达量高峰出现,套黄蜡纸袋果的SUS1相对表达量最大值较对照提前15 d,之后显著低于对照。