菜豆豆荚发育过程中内源激素与细胞壁代谢的关系

细胞壁代谢严重影响鲜食菜豆(PhaseolusvulgarisL.)的食用品质。以‘大白棒’豆荚为试材,研究其4个发育阶段内源激素含量、细胞壁主要成分及酶活性的变化,并分析其内源激素与细胞壁代谢的关系。结果表明,豆荚发育过程中GA₃和6-BA含量呈下降趋势,乙烯(ET)生成速率和茉莉酸(JA)含量呈先降后增趋势;豆荚在花后前10d以增长为主,花后10d后以增粗为主;花后前10d蔗糖合成酶(SuSy)促进蔗糖合成,随着SuSy活性和纤维素酶(Cx)活性的下降,蔗糖含量降低,纤维素含量升高;花后5 d时G木质素在木质部沉积,花后10 d时G木质素和S木质素均在韧皮部沉积,逐渐增多并向两边扩散,S木质素仅在韧皮部沉积;花后5 d时苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性高,为木质素生物合成提供底物,随后肉桂醇脱氢酶(CAD)活性增加,促进木质素合成;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加促进O2^-向H₂O₂转化,与增加的过氧化物酶(POD)催化木质素的氧化聚合;多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性、共价性果胶(SSP)和水溶性果胶(WSP)含量呈现先增后降的趋势,果胶甲基酯酶(PME)活性呈下降趋势,离子型果胶(CSP)含量呈先降后增趋势。通过相关性分析发现,JA正向调控豆荚发育和纤维素代谢,ET、GA₃、6-BA、ABA则相反;JA通过抑制O2-向H2O2转化和POD活性来调控木质素的聚合,ET、GA₃、6-BA、ABA通过增强PAL和POD活性来促进木质素合成;IAA和SA参与调控果胶代谢。