果实软化过程中果胶降解酶及相关基因研究进展

果实软化发生在储运过程中的后熟阶段,果实中不溶性原果胶降解为可溶性果胶和果胶酸是引发该阶段果实软化的主要原因。本文介绍了果实成熟软化过程中细胞壁结构的变化,以果胶为重点描述细胞壁组分的变化;由于果胶降解过程中参与的酶种类较多,因此,重点从起关键作用的三种果胶降解酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、β-半乳糖苷酶)以及相关基因表达对果实成熟软化过程的影响方面进行综述。     

1-MCP和乙烯利对秋子梨采后生理及软化相关指标的影响

研究1-MCP和乙烯利处理对5种秋子梨(20±1)℃常温贮藏期间主要生理及软化相关指标的影响,探讨1-MCP和乙烯利对秋子梨品种软化机理的调控,为控制秋子梨果实后熟软化进程提供理论依据.以南果梨、京白梨、花盖梨、尖把梨和安梨5种秋子梨为试材,分别用浓度为0.5μL/L的1-MCP密闭熏蒸24 h和1.0 g/kg的乙烯利溶液浸泡5 min,比较常温((20±1)℃)贮藏期间果实硬度、可溶性固形物(SSC)、可滴定酸(TA)、维生素C(Vc)、呼吸强度、乙烯释放量等生理品质指标以及水溶性果胶、纤维素、淀粉含量、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、淀粉酶(AM)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(CL)等软化相关指标变化.与对照(CK)组相比,1-MCP处理可明显延缓5种秋子梨果实硬度、水溶性果胶(WSP)、纤维素、呼吸强度、乙烯释放量和淀粉含量的减少,降低了PG、β-Gal、CL、AM酶活性,而乙烯利处理组与对照组差异较小.1-MCP处理可通过抑制细胞壁相关降解酶活性和减少乙烯释放量来减轻细胞壁物质的降解,从而有效延缓秋子梨果实软化进程,而乙烯利对果实贮藏过程中软化和细胞壁降解生理变化无明显影响.     

果实成熟软化机理研究进展

果实在采收后仍然是活的有机体，在贮藏过程中会发生不断的软化现象。果实的成熟软化是一个非常复杂的发育调控过程，其间经历了一系列生理生化的变化，包括细胞壁的降解、内含物的变化、呼吸速率以及其他的代谢变化。本文就果实成熟软化方面的进展进行了综述，介绍了与果实成熟软化过程相关的胞壁酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、木葡聚糖内糖基转移酶、纤维素酶、糖苷酶等)、胞膜酶(脂氧合酶)、胞内酶(淀粉酶和蔗糖酶)以及植物激素(乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸)等在果实成熟软化过程中含量的变化和作用，并对软化机理进行了探讨。综合表明，果实的成熟软化过程受多种酶、植物激素等因素的影响，各种酶活性的变化情况及植物激素的作用在不同种类、不同品种果实中表现不同。果实成熟软化机理的探讨为果实的贮藏、保鲜及加工提供了理论依据，具有现实的意义。     

番茄果实成熟软化过程中细胞壁作用机制研究进展

番茄是研究果实成熟的重要模式作物,细胞壁结构和成分的改变是造成果实成熟变软的重要因素,综述了果实成熟过程中细胞壁各种相关基因、酶和转录因子的功能和研究进展,旨在构建番茄果实成熟软化中的细胞壁作用机制相关调控网络,为增强果实耐贮性方面的相关研究提供参考.     

细胞壁分解酶与果实软化的关系研究进展

软化是影响果实采后寿命的重要因素,是果实成熟过程一系列细胞壁酶有序作用的结果。各种酶在不同种类果实成熟与软化过程的表现各有特点。本文针对细胞壁分解相关的各种酶,综述果实成熟与软化过程酶活性变化、酶基因表达的最新研究进展,并推测果实软化的分子机理。     

果蔬采后硬度变化研究进展

综述了细胞壁变化对果蔬采后硬度影响的研究进展,介绍了细胞壁的构成及组成成分,分析了细胞壁变化导致果蔬采后硬化和软化的原因,阐述了木质素合成代谢相关酶对果蔬采后硬化的影响和细胞壁降解相关酶对果蔬采后软化的影响,以期为果蔬保鲜技术及其机理的研究提供参考。     

1-MCP对采后‘红心’番石榴果实软化的影响

为了从细胞壁代谢角度研究1-甲基环丙烯(1-MCP)调控采后番石榴果实软化的机制,用1 μL/L 1-MCP处理‘红心’番石榴果实试材。通过测定果实的硬度、细胞壁代谢相关物质及相关酶活性的变化,研究1-MCP处理对常温(25±1℃)贮藏下番石榴果实软化的抑制作用。结果表明,1 μL/L 1-MCP处理使采后番石榴果实的硬度比对照组果实高0.51倍,并有效抑制多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性,减缓可溶性果胶、葡萄糖含量的增加,延缓原果胶、纤维素和淀粉含量在采后贮藏期间的下降。因此,1 μL/L 1-MCP处理能有效延缓采后‘红心’番石榴的软化进程,延长其采后贮运保鲜期。     

果实成熟衰老过程中软化机理研究进展

介绍了果实成熟衰老过程中呼吸作用、乙烯释放量、细胞壁超微结构和组分变化,以及与果实软化有关的细胞壁酶的活性变化。多数果实软化是由于细胞壁的破坏,细胞中的果胶溶液化,纤维素解体等。与果实软化相关较为密切的4种细胞壁酶:多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、纤维素酶(Cx)和果胶甲酯酶(PME)。为深入研究果实软化机理提供参考。     

苹果果实发育期木葡聚糖结构的变化

苹果果实因品种、生长和贮藏条件不同而以不同的速度软化。人们认为苹果组织的软化是由细胞壁多糖的降解和／或改变引起的。苹果果实的细胞壁多糖特别是果胶质在生长、发育和成熟期已得到了广泛的研究，然而很少研究半纤维素的变化。除了果胶质聚合物的变化外，半纤维素结构的变化很可能出现在果实发育期。我们以前对木葡聚糖     

1-MCP结合自发气调包装对‘空心李’果实软化和细胞壁代谢的影响

探讨果实软化与细胞壁代谢之间的关系及1-甲基环丙烯(1-MCP)结合自发气调包装(MAP)对果实软化的调控机制,为生产中李果实软化问题提供理论依据和技术参考。笔者以贵州省特色果品‘空心李’为试材,通过测定果实的硬度、细胞壁代谢成分和细胞壁代谢酶活性的变化,研究1-MCP、MAP及两者结合(1-MCP+MAP)对(20±1)℃下果实软化的抑制效应。结果表明：（1）与对照（直接放于纸箱内）相比,1-MCP、MAP及1-MCP+MAP处理抑制了果实硬度下降,原果胶和纤维素降解,抑制了多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲脂酶(PME)和纤维素酶(Cx)活性增加,抑制效果为1-MCP+MAP>1-MCP>MAP。（2）果实硬度的下降与原果胶和纤维素含量呈显著正相关,与可溶性果胶含量关系表现不一,1-MCP和1-MCP+MAP处理与可溶性果胶含量呈显著负相关,而对照和MAP处理与可溶性果胶含量没有表现出明显的相关性。1-MCP、MAP、1-MCP+MAP处理和对照果实硬度的下降与PG和PME活性存在显著负相关,对照和MAP处理的果实硬度与Cx活性表现显著负相关,1-MCP和1-MCP+MAP处理果实硬度与Cx活性没有表现相关性。1-MCP结合MAP对沿河‘空心李’果实硬度下降、细胞壁物质降解及其相关酶活性有显著抑制作用,能够抑制‘空心李’果实软化,延长保鲜时间,减少采后损失。     

采后嘎拉苹果果实细胞壁代谢及关键酶基因表达特性研究

以嘎拉苹果为试材,研究其果实细胞壁代谢及关键酶基因表达特性及受1-MCP、乙烯利和低温的影响效应。结果表明,常温下,嘎拉果实硬度变化与WSP显著正相关,与CSP和半纤维素显著负相关,与ISP的关系不大;1-MCP和低温处理显著抑制了WSP含量上升,减缓了CSP和半纤维素降解。嘎拉果实细胞壁酶中,β-Gal活性最高、增加最快,其基因表达亦迅速增加,α-L-Af活性和基因表达虽增加速率低于β-Gal,但二者变化规律相似,均显著受到1-MCP和0℃低温的抑制;PG和PME活性和基因表达量亦呈增加趋势,但未能完全被1-MCP处理和0℃低温所抑制;相关性分析表明,其细胞壁酶活性变化均与硬度呈显著负相关性,并显著受到1-MCP和低温的影响。但是,乙烯利处理虽对嘎拉果实软化有一定的促进作用,但效果不显著。     

果实成熟软化机理分子生物学的研究进展

果实成熟软化是一个复杂的发育调控过程,其间经历了一系列生理生化变化,同时概述了果实成熟软化过程中相关酶及乙烯等因素分子生物学方面的研究进展.     

Cell wall disassembly during papaya softening: Role of ethylene in changes in composition,pectin-derived oligomers (PDOs) production and wall hydrolases

Cell wall disassembly in ripening climacteric fruit is a highly complex process where ethylene plays a crucial role. Ethylene inhibitors can be used to explore the changes in the cell wall matrix and cross-linked polysaccharides in ethylene-regulated processes. The results of applying the ethylene receptor blocking inhibitor 1-methylcyclopropene (1-MCP) and the ethylene-releasing compound ethephon (2-chloroethylphosphonic acid) indicate that softening of ‘Maradol’ papaya fruit is dependent on ethylene. When fruit were induced to ripen extensively by exposure to a high dose of ethephon, 1-MCP inhibited the subsequent softening dramatically, but when inhibition of the ethylene response was caused by application of 1-MCP, subsequent fruit treatment with ethephon promoted extensive loss of galactose from the water-soluble polysaccharides, but this was not accompanied by fruit softening. The cell wall changes accompanying normal fruit softening were pectin solubilization and polyuronide depolymerization and these processes occurred simultaneously. Polygalacturonase likely is responsible for the ripening-associated changes in ‘Maradol’ papaya fruit texture and pectin polymer integrity. An increase in extractable fruit polygalacturonase follows the increased presence of pectin-derived oligosaccharides.     

Changes in activities of cell wall hydrolases during ethylene-induced ripening in banana: effect of 1-MCP,ABA and IAA

Softening during ripening in climacteric fruit is generally attributed to degradation in cell wall assembly, particularly the solublization of pectin. These changes could involve increased activities of various cell wall hydrolases. Their activity is believed to be regulated by ripening-related hormones and/or other signal molecules. Activities of pectin methyl esterase (PME), polygalacturonase (PG), pectate lyase (PL) and cellulase in banana cv. dwarf cavendish fruit were measured over a period of 7 days after ripening was initiated with ethylene. Effects of treatments with 1-methylcyclopropene (1-MCP), abscisic acid (ABA) and indole acetic acid (IAA) on activities of these hydrolases were measured in order to help elucidate their roles during banana ripening. Ethylene stimulated activities of all four enzymes, at best differentially. 1-MCP and IAA suppressed the ethylene effects. ABA stimulated activities of all hydrolases except polygalacturonase. ABA stimulation was most evident for pectate lyase. Thus ethylene plays a major role in up-regulating the activities of various cell wall hydrolases. In contrast IAA suppresses their activity. ABA can enhance softening with or without ethylene.