钾肥处理对草莓果实糖积累及相关酶活性的影响

以以色列品种“S3”草莓为试材,研究了不同钾肥处理对草莓蔗糖、果糖、葡萄糖含量及相关代谢酶的影响。结果表明:钾肥的施用可以促进草莓果实蔗糖、果糖、葡萄糖含量的增加,蔗糖是构成草莓可溶性糖的主要成分,果糖和葡萄糖含量基本相当,随着钾肥施用量的增大,施钾量为360kg·hm-2时,可溶性糖含量最高;在花后42d蔗糖合成酶(SS)活性最高,适量钾肥显著提高了草莓发育后期蔗糖合成酶的活性,其活性在草莓果实发育中后期与蔗糖、葡萄糖积累呈显著正相关,在果实发育前期与果糖积累呈负相关;蔗糖磷酸合成酶(SPS)在蔗糖合成积累中起着重要的作用,草莓成熟过程中,SPS活性总体呈上升趋势,与蔗糖含量呈极显著正相关;在草莓果实成熟过程中酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)活性变化较大,总体在果实成熟过程中呈先下降后上升的趋势,且与果实中蔗糖含量呈负相关。钾离子对蔗糖代谢的相关酶具有重要的调节作用,适量的钾肥处理提高了蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)活性,从而提高生长期果实中蔗糖、果糖和葡萄糖积累量。     

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。     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

套袋对巨峰葡萄果实糖分变化及转化酶活性的影响

以巨峰葡萄为试材,研究套袋对葡萄果实中糖代谢及转化酶活性的影响.结果表明:套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和转化酶活性变化趋势与对照基本一致.果实成熟后套袋果的可溶性总糖含量明显高于对照.在果实发育前期,套袋明显改变果实中蔗糖的相对含量及酸性转化酶活性.套袋可能主要是通过影响果实发育早期转化酶活性来影响果实糖分积累.     

不同类型灵武长枣果实糖积累差异研究

以大果型、枣刺退化型、早熟型、普通型4个类型灵武长枣果实为试材,测定了4个类型果实中葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉含量及蔗糖代谢相关酶活性,探讨不同类型灵武长枣果实糖积累的差异。结果表明,4个类型灵武长枣果实糖积累类型均为糖直接积累型,快速膨大期以积累葡萄糖和果糖为主,成熟期以蔗糖迅速积累为主,在发育过程中蔗糖含量均呈递增趋势,果糖和葡萄糖的积累量存在较大差异;不同类型灵武长枣果实酸性转化酶、蔗糖合成酶(合成方向)活性随果实成熟、蔗糖积累而下降,中性转化酶、蔗糖合成酶(分解方向)和蔗糖磷酸合成酶活性变化各有不同;果实所积累糖的含量和比率的不同是不同类型灵武长枣果实品质差异的主要原因。     

蔗糖代谢相关酶在赤霞珠葡萄果实糖积累中的作用

为了探索葡萄果实糖积累与蔗糖代谢相关酶活性间的关系,测定了赤霞珠葡萄果实中葡萄糖、果糖和蔗糖含量以及蔗糖代谢相关酶—可溶性酸性转化酶(SAI)、可溶性中性转化酶(SNI)、细胞壁结合的酸性转化酶(CBAI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性。结果表明,赤霞珠葡萄果实糖分的积累以葡萄糖和果糖为主;果实发育过程中,调控糖分积累的关键酶是转化酶;葡萄糖、果糖的积累主要受到转化酶的调控,蔗糖的积累主要受到蔗糖合成酶的调控;糖分的积累由各种酶共同作用。     

枣果实糖酸组分特点及不同发育阶段含量的变化

以20个枣品种为试材,采用超高效液相色谱法对枣果实中的主要糖和有机酸组分进行了测定分析,比较了不同品种间的差异并揭示其动态变化规律。结果表明:枣果实中主要的可溶性糖为蔗糖、果糖和葡萄糖,其中蔗糖含量最高,其次是果糖和葡萄糖,属蔗糖积累型;总糖及各组分糖的含量在不同品种果实间存在显著差异,所测品种中‘新郑灰枣’总糖含量最高;随着果实的发育,果糖、葡萄糖和蔗糖含量不断积累,在果实发育前期主要是果糖、葡萄糖的积累,白熟期之后以蔗糖积累为主。枣果实中的有机酸主要是苹果酸、奎宁酸和琥珀酸,其中苹果酸含量最高,属苹果酸优势型;总酸及各组分酸的含量在不同品种间存在极显著差异,‘彬县晋枣’总酸含量最高;随着果实的发育成熟,总酸及苹果酸、奎宁酸和酒石酸含量不断增长,柠檬酸含量在不同发育时期间无显著差异,琥珀酸含量在白熟期低,且与脆熟期和完熟期差异极显著,而脆熟期和完熟期之间无显著差异。糖、酸相关性分析表明,总酸与苹果酸和奎宁酸,总糖与蔗糖,果糖与葡萄糖,苹果酸与总糖和蔗糖之间都呈极显著正相关。柠檬酸与果糖和葡萄糖之间存在显著负相关,总酸与果糖、酒石酸与熊果酸之间存在显著正相关。     

套袋对红地球葡萄果实发育过程中糖代谢及转化酶活性的影响

以红地球葡萄为试材,研究套袋对葡萄果实中糖代谢及转化酶活性的影响。结果表明:套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和转化酶活性变化趋势与对照基本一致。果实成熟后套袋果的可溶性总糖含量明显高于对照。在果实发育前期,套袋明显提高了果实中蔗糖的相对含量及酸性转化酶活性。套袋可能主要是通过影响果实发育早期转化酶活性来影响果实糖分积累。     

设施栽培中‘春捷’桃糖积累与相关酶活性的变化

 以设施栽培中‘春捷’桃为试材, 研究了其果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶- 酸性转化酶(A I) 、中性转化酶(N I) 、蔗糖合成酶( SS) 及蔗糖磷酸合成酶( SPS) 活性的关系。结果表明:果实发育早期, 果实中的可溶性糖主要是还原糖; 中后期, 还原糖维持在相对较低的水平, 非还原糖大量积累。在整个发育过程中, 蔗糖持续积累, 尤其在成熟期急剧增加, 而果糖和葡萄糖含量在果实发育前期呈下降趋势, 中后期维持在一个相对较低的水平。A I、N I在果实发育前期活性最强, 之后迅速下降, 中后期维持在较低水平; SS在果实发育前期分解方向活性很强, 后期以合成方向为主, 并在果实成熟期保持较高水平; 在果实发育过程中SPS活性呈上升趋势, 但上升幅度较小。葡萄糖含量与A I、N I、SS-h活性显著正相关; 果糖含量与A I、SS-h显著正相关; 蔗糖含量与SS-s活性显著正相关, 与SPS不相关。     

杨梅果实发育与糖的积累及其关系研究

以东魁、荸荠种、水梅为试材,研究了杨梅果实发育与糖积累及其关系。根据杨梅果实大小的增加将果实发育大致分为3个阶段,呈双“S型”曲线动态变化:第1阶段(约盛花32d前)果实纵、横径增长最快;第2阶段(32-63d)果核发育硬化,果重增加明显;第3阶段(63d至成熟)果实进入快速增长高峰,果重迅速增加,光合产物在果实中迅速积累。杨梅果实中积累的糖主要是蔗糖,果糖和葡萄糖仅占总糖的1/4,蔗糖含量在发育初期和中期都较低,盛花52d后开始快速积累直至果实成熟,东魁高于水梅、荸荠种;葡萄糖和果糖变化大致保持同步,第1阶段较高,第2阶段降到最低,第3阶段迅速积累达到最高,与蔗糖积累基本保持一致,成熟时东魁与水梅较荸荠种高且相近。杨梅果实中酸性转化酶(Ivr)与中性转化酶(Nvr)活性变化趋势相同,幼果早期最高,中期降低后维持较低活性直至成熟。品种间pH值变幅相似,果实发育第1阶段最高,第2阶段降到最低,转色后上升。相关分析表明:果实发育动态与蔗糖、葡萄糖、果糖的积累存在着极显著的相关关系,其中果实横径的增加与果实糖积累组分中蔗糖的变化2者间相关性最大(r=0.93255**)。     

盐胁迫对番茄果实糖含量及蔗糖代谢的影响

以番茄栽培品种辽园多丽为试材,在果实发育期进行盐胁迫〔50 mmol·L-1 NaCl以及等渗透势的NaNO3、KCl、KNO3、CaCl2和Ca（NO3）2〕处理,研究不同种类盐胁迫对番茄果实品质及蔗糖代谢的影响。结果表明：3种Cl-盐胁迫处理均提高了成熟番茄果实中可溶性固形物、可溶性糖、有机酸含量和糖酸比。盐胁迫下番茄完熟期果实各部位己糖（果糖+葡萄糖）含量增加,蔗糖转化酶（酸性转化酶+中性转化酶）活性增强,而且各处理可溶性糖和己糖含量变化与蔗糖转化酶活性变化成正比。由此可见,果实发育期盐胁迫下番茄果实可溶性糖含量的提高是由于蔗糖转化酶活性的增强|提高番茄品质的最佳盐是KCl。     

Cloning,silencing, and prokaryotic expression of strawberry sucrose synthase gene FaSus1

The sucrose synthase (Sus) gene is regarded to be involved in strawberry fruit ripening; however, direct molecular and biochemical evidence is lacking. Here, the coding cDNA sequence of FaSus1 was cloned by RT-PCR and both a hairpin-mediated RNA interference pBI121 vector and a recombinant E. coli expression PET28a vector were constructed. These vectors were then used to transform strawberry fruit and for prokaryotic expression in strain BL21, respectively. The results showed that hairpin-mediated RNA silencing of FaSus1 led to a decrease in sucrose content and inhibited fruit ripening. Enzymatic activity analysis of FaSus1 showed that the reaction system contains 0.309 mg of recombinant FaSus1 protein, reaching 0.617 mg/mL. The cleavage activity of the enzyme was 0.25 U with a specific activity of 0.812 U/mg, whilst the synthetic activity of the enzyme was 0.057 U with a specific activity of 0.185 U/mg. This study provides physiological, molecular, and biochemical evidence to demonstrate that the FaSus1 has high sucrolysis activity and plays an important role in the regulation of strawberry fruit ripening.     

基质培对草莓糖酸和某些生理特性的影响

研究了基质培对丰香和枥乙女草莓糖酸和某些生理特性的影响。结果表明基质培草莓的果实可溶性固形物和可滴定酸含量均略有下降,但不影响固酸比。果糖、葡萄糖和蔗糖三者的比例发生了变化,其中葡萄糖稍有增加,果糖和蔗糖略有减少。酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性在果实刚着色时变化不大,糖积累也较少;进入着色期后,AI和NI活性明显升高,糖积累亦较多。ABA含量在果实着色初期几乎为0,果实2/3着色后直线上升,这时果实正处于糖迅速积累阶段,基质培的ABA含量始终略高于土培;IAA含量在果实成熟过程中一直呈下降趋势,A鄄BA含量的迅速增加发生在IAA含量快速下降之后,基质培的IAA含量始终低于土培。     

FaASR基因超表达促进草莓果实着色

以‘甜查理’草莓为试材,在克隆草莓ASR同源基因的基础上,对草莓中FaASR基因进行生物信息学、时空表达分析,通过调控草莓果实中ASR基因表达水平,分析果实的着色、蔗糖、ABA、色素和果实硬度等生理指标的变化,以及与色素代谢相关基因CHS、UFGT的表达水平,揭示ASR基因调控草莓果实成熟的机制。草莓ASR含有一个典型的与果实成熟和抗逆有关的ABA/WDS区域,ASR基因过量表达可以促进草莓果实提前上色,促进果实内源ABA积累、蔗糖含量增加和果实变软,并且促进与果实花色苷积累相关的关键基因CHS和UFGT的转录水平。该研究有助于深入揭示果实发育信息传递的分子机制,也为今后草莓的分子改良育种奠定重要的基础。     

Changes in the chemical composition and enzyme activity of two sapodilla (Manilkara zapota) cultivars during development and ripening

Fruits of sapodilla cvs Cricket Ball and Oblong, harvested at four developmental stages, and mature fruit latex were analysed. The principal carbohydrates identified were sucrose, glucose and fructose with a little starch. Ripe Cricket Ball fruits had more starch, fructose, protein, soluble amino acids and vitamin C, and less vitamin A, acidity and tannin than Oblong. Paper chromatographic separation of soluble amino acids indicated both qualitative and quantitative maturation pattern changes between the cultivars. Dry matter decreased until the mature stage, with a decline in alcohol-insoluble solids, starch, protein, soluble amino acids, vitamins and several minerals, and increases in soluble sugars. Carbohydrates, organic acids, amino acids, vitamins, minerals and tannins were present in the latex. Pectinesterase, catalase, peroxidase, polyphenol oxidase and adenosine trisephosphatase activity increased during ripening. Cellulase activity showed little change during development and ripening. Details are given of the techniques used.     

Possible role of non-structural carbohydrates in flower induction in strawberry

Summary

Flower-induction is the event that initiates the transition of a vegetative apex into a floral apex in response to an environmental or developmental cue. Under flower-inducing conditions, biochemical or physiological changes can be recognised. One possible change that could occur is in sugar content. In this study, levels of non-structural carbohydrates (e.g., sucrose, glucose, fructose and starch) were measured in shoot tips, leaves and roots of strawberry (Fragaria ananassa cv. ‘Kordestan’) under flower bud-inducing conditions, and compared with non-induced plants. Runner plants were potted and grown for 4 weeks under non-inducing conditions (31º/25°C day/night; 16 h daylength). Half of the plants were then put under flower-inducing conditions (25°/15°C day/night; 8 h daylength) for 3 weeks. Samples for carbohydrate analysis were taken from induced and non-induced plants every 3 d over 3 weeks, and sucrose, glucose and fructose contents were determined by HPLC, and starch concentrations by the anthrone method. The most abundant soluble sugar, in all organs tested, was sucrose. Sucrose levels in shoot tips and leaves decreased at the beginning of the induction treatment, but soon increased to the levels recorded in non-induced plants. Fructose increased markedly in shoot tips of induced plants 3 d after the start of the short-day treatment, and declined thereafter. Starch contents in shoot tips, leaves and roots of non-induced strawberry plants were higher than those in induced plants on most sampling dates. From the results of this study, it appears that soluble carbohydrate contents in different organs of June-bearing strawberry may have a decisive role on flower-bud induction.     

负载量对宁夏设施草莓光合作用和果实品质的影响

研究不同果实负载量处理对宁夏设施草莓生长发育、光合作用和果实品质的影响。结果表明:花期进行疏果,能显著增加草莓叶面积,提高果实中性转化酶、蔗糖合酶和细胞壁转化酶活性,降低了酸性转化酶活性、叶绿素含量和净光合速率,果实品质得到显著提高。每株草莓留果量超过2个果实后,产量不再显著增加。在设施环境条件下,花期疏果,可通过调节果实内蔗糖代谢关键酶活性调节库容量和库强,加快叶片发育和加强光合作用,最终提高果实的品质。