不同类型桃果肉酚类物质及抗氧化活性分析

【目的】探讨不同类型桃果肉中酚类物质组成、含量及其抗氧化活性的差异,为桃的品质育种和科学利用提供参考。【方法】以水蜜桃、蟠桃和油桃3种类型共15个品种的桃果肉为试验材料,使用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)检测各品种中的酚类物质,采用1,1-二苯基-2-苦基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy,DPPH)、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid diammonium salt,ABTS)自由基清除能力和铁离子还原能力(Ferric reducing/antioxidant power,FRAP)3种方法测定抗氧化能力,并利用相关性分析酚类物质与抗氧化活性的关系。【结果】供试品种总酚与总黄酮含量的变异范围分别为0.35—2.54 mg CHA·g-1 FW和0.08—3.32 mg RE·g-1 FW。整体上蟠桃总酚及总黄酮含量高于水蜜桃和油桃,‘早露蟠桃’的含量最高。3种类型桃果实中共检测到酚酸6种(没食子酸、香草酸、原儿茶酸、阿魏酸、新绿原酸、绿原酸)和类黄酮4种(儿茶素、表儿茶素、芦丁、槲皮素)。表儿茶素、儿茶素、绿原酸和新绿原酸在桃果实中的含量最为丰富,不同类型桃果实的酚类物质组成与含量明显不同。其中,水蜜桃以表儿茶素和绿原酸为主,变异范围为37.57—105.49μg·g-1和40.19—49.8μg·g-1;蟠桃以表儿茶素、绿原酸、新绿原酸和儿茶素为主,变异范围分别为35.94—297.32μg·g-1、36.14—80.57μg·g-1、1.45—29.26μg·g-1和0—44.64μg·g-1;油桃以绿原酸和儿茶素为主,变异范围为30.97—48.05μg·g-1和9.22—53.73μg·g-1。DPPH清除速率、ABTS和FRAP值分别为0.21—7.01μmol TE·g-1 FW、0.66—8.57μmol TE·g-1 FW和0.59—5.60μmol TE·g-1 FW,综合抗氧化指数依次为:蟠桃水蜜桃油桃。供试品种中,‘早露蟠桃’多酚含量与抗氧化能力最高。总酚、总黄酮、新绿原酸、表儿茶素与DPPH清除速率、FRAP及ABTS均呈极显著的正相关关系(P0.01)。【结论】不同类型桃果实中酚类物质及抗氧化能力差异较大,表儿茶素和绿原酸是水蜜桃的主要酚类物质,表儿茶素、儿茶素、绿原酸和新绿原酸是蟠桃的主要酚类物质,绿原酸、儿茶素是油桃的主要酚类物质。蟠桃的酚类物质含量和抗氧化能力均高于水蜜桃和油桃,表儿茶素和绿原酸在桃果实抗氧化能力中起着重要的作用。     

新疆杏果实发育过程中香气物质的变化及其特征成分的确定

以5个新疆主栽杏品种不同发育阶段的果皮和果肉为试验材料,使用GC–MS法检测分析其香气物质,共检测到154种香气物质,其中58种含量较为丰富。成熟期对果实香气物质的组成与含量有显著影响。随果实发育,芳樟醇、α–萜品醇、香叶醇、β–月桂烯、罗勒烯、2–己烯醇、苯乙醛和己醛的含量均迅速下降,而β–紫罗兰酮、香叶基丙酮、γ–癸内酯、δ–癸内酯和γ–十二内酯的含量迅速增加。果实发育前期以积累醇类、醛类、萜类和萜烯类为主,果实成熟过程中以积累酮类和内酯为主。果皮中萜类、萜烯类、醇、醛和内酯的含量均显著高于果肉中,而酮类物质的含量却显著低于果肉中。基于风味阈值法,共鉴别出新疆杏果实特征香气成分22种,其中芳樟醇、γ–癸内酯、δ–十二内酯、β–大马酮、顺,反–2,6–壬烯醛、苯乙醛、己醛、α–萜品醇、乙酸己酯、香叶醇和β–月桂烯等的贡献最大。     

川山茶ISSR-PCR及SSR-PCR优化体系建立及比较

以川山茶品种"茶睡莲"为试验材料,以改良CTAB法提取高质量DNA,采用正交设计L16(45),探讨了Mg~(2+)、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶和模板DNA浓度对川山茶ISSR-PCR和SSR-PCR反应体系的影响。建立了相关优化体系:20μL的ISSR-PCR扩增体系中含20 ng模板DNA,2μL10×Buffer,2 mmol/L Mg~(2+),0.15 mmol/L dNTPs,0.6μmol/L引物和1 U TaqDNA聚合酶,扩增退火温度为55℃,35个循环;20μL的SSR-PCR扩增体系中含50 ng模板DNA,2.5 mmol/L Mg~(2+),0.05 mmol/L dNTPs,0.2μmol/L引物和0.5 U TaqDNA聚合酶,最佳退火温度为52℃,最佳循环数为38。应用该优化体系,分别用27个川山茶品种DNA进行了ISSR-PCR扩增和SSR-PCR扩增,结果显示,建立的优化体系具有较高稳定性。     

新疆红肉苹果3个品系的风味品质与抗氧化能力评价

【目的】明确新疆红肉苹果风味物质组成与含量特征,了解其营养品质状况,为开发利用提供信息。【方法】分别采用高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)和气相色谱-质谱联用(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)技术,以富士苹果‘长富2号’为对照,检测分析3个新疆红肉苹果品系果皮和果肉的糖、酸和挥发性成分的组成及含量,并测定评价其提取物的总酚、总黄酮的含量以及抗氧化活性。【结果】3个供试品系的可滴定酸含量为21.01—27.71 mg·mL~(-1),是对照的3.68—4.85倍,p H为3.12—3.39,显著低于对照(P0.05)。共检测到果糖、葡萄糖、蔗糖3种可溶性糖,其中以果糖(56.71%—64.07%)为主,蔗糖的含量最低,仅仅占总糖含量的8.89%—31.12%。供试品系中可溶性糖的含量均显著低于对照;果肉中果糖的含量显著高于果皮,而葡萄糖和蔗糖的含量无显著差异(P0.05)。共检测到5种有机酸,包括柠檬酸、酒石酸、草酸、苹果酸和奎宁酸,以苹果酸(56.53%—95.07%)的含量最高,其次为柠檬酸(2.11%—40.72%),其他酸的含量均低于0.6 mg·g~(-1) FW,奎宁酸只在‘13-3’中检测到。果皮、果肉中,苹果酸含量分别是对照的6.56—8.99倍和5.58—6.61倍,柠檬酸的含量是对照的16.80—117倍和4.50—16.17倍;果肉中苹果酸的含量显著高于果皮,而柠檬酸的含量显著低于果皮(P0.05)。共检测到85种挥发性成分,醛类、酯类和萜类的含量最为丰富,共占总香气物质的92.32%—97.84%。‘13-3’与对照相似,以酯类和萜类为主,丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸甲酯、乙酸己酯是主要酯,苏合香烯、D-柠檬烯、α-法尼烯是主要萜,而‘P3’和‘新农’以醛类和萜类为主,己醛和反-2-己醛是主要的醛。果皮中挥发性成分的含量显著高于果肉(P0.05)。果皮中总酚、总黄酮的含量分别是对照的2.31—2.65倍和1.23—1.61倍,果肉中分别是对照的5.53—16倍和1.43—3.49倍,3种自由基清除能力也显著高于对照。果皮的总酚、总黄酮含量均高于果肉,且抗氧化活性也远高于果肉,‘13-3’的总酚、总黄酮及抗氧化能力最高。【结论】3个供评价的品系材料均属于新疆红肉苹果中的高酸类型;低可溶性糖、高苹果酸、高柠檬酸、低总糖苹果酸比,以及特征香气成分己醛、2-己烯醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯在其独特的风味品质决定中有重要作用,‘P3’和‘新农’属"青香型"苹果,‘13-3’属"果香型"。供试品系风味特征鲜明、营养价值高,是研究风味品质及选育功能性加工苹果的良好材料,其中‘13-3’的表现最优。     

杏CCD1和CCD4启动子克隆及顺式作用元件分析

以‘轮台小白杏’杏果实为材料，根据转录组数据库中的CCD1和CCD4基因片段，通过基因组步移法克隆了两个启动子pPaCCD1和pPaCCD4，获得了长度分别为2 233和1 838 bp的启动子序列。利用PlantCare数据库对启动子序列的顺式作用元件进行预测分析，结果表明两个启动子均含有多个光响应、脱落酸和茉莉酸甲酯等共有顺式作用元件，此外，PaCCD1启动子中含有刺激诱导和种子特异性调控等响应元件，PaCCD4启动子中含有赤霉素、低温和增强转录水平等响应元件，这暗示PaCCD1和PaCCD4的表达可能受光信号、激素和胁迫等多种信号的共同调节。为进一步确定其启动子核心区，基于基因结构特征与顺式作用元件的分布情况，分别构建两个不同长度缺失启动子与GUS基因融合的表达载体并瞬时转化烟草叶片。GUS活性检测发现，在PaCCD1的启动子上游–2 174 ~–1 700 bp、–1 700 ~–1 200 bp、–1 200 ~–600 bp区间内均包含影响启动子活性的顺式作用元件；PaCCD4启动子在上游–1 740 ~–1 200 bp和–1 200 ~–600 bp这两个区间内含有顺式作用元件，随着启动子片段的缺失，PaCCD1和PaCCD4的GUS活性逐渐减弱。PaCCD1的启动子核心区域在–1 200 ~ 2 174 bp区段内，PaCCD4的启动子核心区域在–1 200 ~ 1 740 bp区段内。     

杏香气形成特异基因PaCCD1的克隆与功能分析

以‘轮台小白杏’果实为材料,利用转录组测序筛选获得的类胡萝卜素裂解双加氧酶CCD1基因片段设计特异引物,使用 RACE技术克隆全长cDNA序列,命名为PaCCD1。该基因长为1 885 bp,开放阅读框（ORF）1 644 bp,编码547个氨基酸残基,蛋白质分子量为61.699 kD。氨基酸序列比对发现,PaCCD1与甜瓜等其他已知功能的CCD1相似,具有4个保守的组氨酸残基、2个半保守的谷氨酸残基和1个天冬氨酸残基。活性位点分析表明,PaCCD1编码的蛋白存在多个糖基化位点和磷酸化位点。进化树分析表明,PaCCD1与AtCCD1（拟南芥）及碧桃等的CCD1在同一分支上,其中与PpCCD1（碧桃）和CmCCD1（甜瓜）的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,PaCCD1在杏幼果中表达量最高,在花中表达量次之,而在根、叶和1年生枝条中不表达,具有组织表达特异性。杏果实发育和成熟过程中,果皮和果肉中PaCCD1的表达均显著上调,主要类胡萝卜素β–胡萝卜素和叶黄素的含量显著下降,而脱辅基类胡萝卜素类香气物质二氢–β–紫罗兰酮、β–紫罗兰酮和β–大马酮的含量显著增加。将目的基因通过转化大肠杆菌,获得了体外表达蛋白,饲喂类胡萝卜素的底物特异性测定发现,PaCCD1蛋白能较快吸收β–胡萝卜素产生二氢–β–紫罗兰酮和β–紫罗兰酮,能吸收叶黄质产生β–大马酮。据此推测PaCCD1是控制杏果实脱辅基类胡萝卜素类香气物质形成的关键基因。