漆酶LAC表达与鸭梨果心褐变的关系

【目的】探究在不同成熟度和降温贮藏方式下,LAC表达模式与鸭梨果心褐变的关系,为进一步解析鸭梨果心褐变机制提供理论依据。【方法】以鸭梨作为材料,通过对不同成熟度（早采、中采和晚采）的鸭梨进行急速降温（急降）和缓慢降温（缓降）处理,观察贮藏期间鸭梨果心褐变情况,测定漆酶（Laccase,LAC）活性及其基因LAC的相对表达量,研究LAC在鸭梨果心褐变过程中的参与作用。【结果】冷藏60 d时,晚采鸭梨出现褐变,晚采缓降处理的鸭梨果心褐变指数为0.32,是同期急速降温处理的2.56倍;在贮藏90 d时,中采缓降处理的褐变指数是0.24,中采急降处理的褐变指数仅为0.01。各个处理组在贮藏期间LAC活性多数表现为先逐渐升高后下降的趋势,晚采的果实在贮藏60 d时出现活性高峰,褐变发生;早采和中采鸭梨LAC活性高峰均在90 d时出现,褐变程度低于晚采鸭梨。在贮藏期间,缓慢降温处理的LAC活性高于急速降温处理。鸭梨LAC14和LAC7表达量呈先上升后下降的趋势,LAC6表现为先下降后上升再降低的变化趋势;中采、晚采鸭梨在贮藏60 d时,LAC14和LAC7表达量最高。【结论】与缓慢降温相比,急速降温处理减少了鸭梨果心褐变的发生。在整个贮藏期间,LAC活性呈先上升后下降然后又上升的趋势,其峰值时的活性高低次序为：晚采>中采>早采,这与果心褐变趋势一致;LAC在鸭梨果心褐变过程中上调表达。相比缓慢降温处理,急速降温处理具有较低的LAC7、LAC14和LAC6表达量。急速降温结合适时采收能够抑制LAC的上调表达,减少鸭梨果心褐变发生。     

采后ASM诱导处理对鸭梨果实黑霉病的控制

 Acibenzolar-S-methyl (ASM) 是重要的植物抗病基因诱导剂。鸭梨果实经过负压渗透ASM诱导处理后接种黑霉病(Alternaria alternata) 。结果表明, 0.5 mmol·L ^{- 1} ASM能有效抑制鸭梨果实损伤接种病害和自然侵染病害的发生。ASM处理果实具有较高的苯丙氨酸解氨酶( PAL) 和几丁质酶(CHT) 活性, 积累了较高水平的H₂O₂ 和酚类物质。离体试验表明, ASM不对病原菌生长产生抑制作用。ASM处理对果实病害的抑制作用可能与其增强了果实抗性系统有关。     

‘鸭梨’钙调素基因的克隆与表达分析

以‘鸭梨’为材料,用RT-PCR及RACE技术克隆CaM,并借助实时定量PCR技术分析‘鸭梨’花、叶及果实不同发育时期的表达模式,获得了2个长度为764和801bp的CaM cDNA序列,分别命名为PbCaM1和PbCaM2,二者均含有450bp完整开放阅读框,编码149个氨基酸,且氨基酸序列相同。‘鸭梨’CaM在系统进化上具有高度保守性,与苹果相比,两者氨基酸序列为100%一致性。PbCaM1和PbCaM2具有时空表达特异性,它们在成叶、盛花期花瓣和幼果期表达量较高。本研究表明CaM具有高度保守性,PbCaM1和PbCaM2在‘鸭梨’果实早期生长发育过程中起着非常重要的作用。     

鸭梨、黄金梨果实结构与耐贮性的关系

以耐贮性强的鸭梨和不耐贮的黄金梨为试材,分别研究了果实组织结构的差异,结果表明:鸭梨果实表面角质层厚,且深入表皮细胞间隙,表皮细胞较厚,排列紧密,表皮下有4～5层含有大量被染成紫红色的单宁类物质;黄金梨角质层薄,表皮细胞少,不连续,甚至没有表皮细胞,表皮下细胞含单宁物质较少,有的几乎没有。此外,鸭梨近果皮果肉中石细胞多、石细胞团大;黄金梨近果皮果肉中石细胞少、石细胞团小。     

鸭梨果实石细胞分化特性研究

以鸭梨为试材,利用透射电镜显微技术和组织化学技术对梨果实石细胞分化及次生壁形成过程进行研究。结果表明,石细胞分化始于开花第7天,原生质体收缩于细胞一侧,随后胞内出现颗粒状凝聚物,次生壁逐渐增厚,之后胞质继续收缩消失,早期形成的石细胞多以群体形式同时出现。石细胞次生壁形成是逐步进行的,即先形成纤维素或半纤维素网架结构,再进行木质化填充。透射电镜下石细胞分化过程中依次呈现出细胞核染色质凝聚、细胞核变形、核膜界限不清晰的现象;胞内出现同心层次的自噬泡,形成大量囊泡;细胞核消失,内质网断裂并大量增生,质膜向内突起形成泡状结构;次生壁增厚,胞内细胞器仅有线粒体和内质网,最终细胞质收缩消失。     

鸭梨肌动蛋白2基因克隆和表达分析

根据其他植物肌动蛋白2基因(Actin2)的保守序列设计一对简并性引物,从鸭梨叶片中克隆到1个编码肌动蛋白的基因,命名为PbACT2。PbACT2基因cDNA全长为1 180bp,开放阅读框1 134bp,编码377个氨基酸。氨基酸比对分析表明,该基因编码的氨基酸与其他陆生植物肌动蛋白基因具有较高的同源性。研究证明,PbACT2在鸭梨不同器官和不同发育时期的表达基本一致,说明该基因的表达较为稳定。     

短波紫外线对鸭梨采后品质及抗病性的影响

采用5 kJ/m2的短波紫外线(UV-C)辐照鸭梨,研究其对鸭梨采后品质及防御性酶的影响。实验显示:5kJ/m2的UV-C处理能够显著抑制果实病斑的扩展,至接种后第7天,病斑直径与对照相比减小了17%。贮藏过程中,UV-C处理有效延缓了鸭梨果实硬度及可溶性固形物(SSC)的下降,在处理后第14天辐照果的硬度为5.55,比对照高出9%,而可溶性固形物在贮藏后第7、14、28和42天分别较对照高6%、12%、5%和11%;同时UV-C处理诱导了果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的增加。研究结果表明UV-C处理为有效的鸭梨保鲜方法。     

降温方法对鸭梨采后种子转色及膜透性的影响

为了了解鸭梨采后种子生理及转色与鸭梨果实褐变的关系,研究了降温方法对不同采收成熟度鸭梨种子转色和细胞膜透性的影响。结果表明:随着采收成熟度的提高和贮藏期的延长,鸭梨种子颜色逐渐加深,转色指数增加;采后早采鸭梨种子PPO活性和细胞膜渗透性最高,中采果次之,晚采果最低,较高的PPO活性导致早采果种子颜色变化最大;缓慢降温较好地抑制了鸭梨种子转色指数、PPO活性和细胞膜渗透率的升高,而且对早采果种子的影响更为明显。     

自花结实鸭梨品种自交亲和分子机理研究

对鸭梨及其自花结实变异品种-金坠梨和魏县阎庄自花结实鸭梨的S基因进行了研究。通过对3个品种基因组DNA进行S基因特异性PCR扩增,扩增产物经2%琼脂糖凝胶电泳检测发现,在370 bp左右均扩增出了1条带,但不能区分2个S等位基因;经8%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测发现,鸭梨和金坠梨在370 bp左右有2条带,而魏县阎庄自花结实鸭梨只有1条带,表明魏县阎庄自花结实鸭梨系鸭梨的1个S基因发生了变异,从而导致自交亲和;进一步研究表明,魏县阎庄自花结实鸭梨S1基因正常,系S21基因发生了变异,导致自交亲和;金坠梨和鸭梨谱带无差别,自交亲和机理可能是调控S基因表达的修饰基因发生了变异,导致自交亲和。