'3-45'中间砧与红富士苹果嫁接愈合过程中酚类物质及其相关酶活性的变化

以"天红2号"'3-45,"八棱海棠""冀砧2号"为试材,研究接穗与中间砧嫁接口部位愈合过程中多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及各种酚类物质含量的变化规律,以期为选择良好砧穗组合提供参考依据.结果表明:PPO和PAL活性与嫁接成活率相关,PPO活性越高,嫁接成活率越低,而PAL活性越高,嫁接成活率越高.酚类物质的积累会影响嫁接成活率,表儿茶素、肉桂酸、绿原酸、咖啡酸、香豆酸5种酚类物质含量越高,嫁接成活率越低,而儿茶素积累含量对嫁接成活率影响较小.     

红富士苹果套袋后果皮中花青苷积累与酚类物质代谢的关系

以红富士苹果为试材,分别在山东栖霞和泰安研究了套袋后果皮中酚类物质代谢与花青苷积累的关系。结果表明,套袋后果皮花青苷积累与酚类物质代谢密切相关。果皮中多酚氧化酶（PPO）含量较对照（不套袋果）降低,过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）较对照升高,类黄酮、水溶性酚和花青苷含量较对照增加,果实着色迅速而良好。但在摘袋后气候不利和果袋为劣质单层纸袋条件下,果皮中酚类物质和花青苷含量均低于对照。     

枯萎病菌诱导的结构抗性和相关酶活性的变化与西瓜枯萎病抗性的关系

分析了枯萎病病原菌侵染西瓜后幼苗叶片和根茎部组织中木质素与富含羟脯氨酸糖蛋白（ＨＲＧＰ）含量及其形成的相关酶一过氧化物酶（ＰＯＤ）和苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）的活性变化。结果表明：木质素与ＨＲＧＰ含量、ＰＯＤ与ＰＡＬ活性,随病菌的侵染在抗感品种体内均有不同程度地提高,但抗病品种的增加幅度明显高于感病品种。说明上述反应在西瓜枯萎病抗性中起重要作用。     

嫁接茄子抗病性与电导率,脯氨酸含量及苯丙氨酸解氨酶活性的关系

嫁接可显著降低茄子黄萎病的发病株率和病情指数。在感病逆境条件下,相对电导率、脯氨酸含量增高,但增高的程度,嫁接茄子极显著低于ＣＫ。说明嫁接可有效阻止病原菌的侵染及在体内的扩展,致使以积累脯氨酸来缓解病菌侵害的作用减弱。嫁接后植株体内ＰＡＬ活性明显升高,并保持较高的活性水平,这可能是嫁接茄子表现抗病的重要生理原因之一。     

短时间高温处理下桃芽酚类物质及相关酶活性与休眠解除的关系

以6年生曙光油桃、青州冬雪蜜桃为试材,研究40℃、45℃、50℃短时间处理对桃芽自然休眠的调控效应。结果表明:短时间高温处理对桃芽自然休眠的调控效应因处理时期、处理温度和处理持续时间长短的不同而异。11月30日短时间高温处理中,40℃高温处理对桃芽自然休眠的解除具有负调控效应,并且调控效应随处理时间的延长而增强;45℃和50℃高温处理对桃芽自然休眠的解除呈正调控效应,调控效应随处理时间的延长而增强,虽然随着处理温度的升高和处理持续时间的延长,部分桃芽死亡,但是在存活芽中短时间高温对桃芽休眠解除作用明显增强。12月10日高温处理中,40℃高温处理对桃芽自然休眠解除的调控效应不明显,45℃和50℃高温处理和11月30日高温处理相同,只是前者的调控效果优于后者。不同高温处理桃芽的萌芽级数和总酚含量之间的相关性分析表明,总酚含量的降低可能是高温解除休眠的原因。     

乙烯利和脱落酸对北五味子木脂素及苯丙氨酸解氨酶活性的影响

以北五味子为试材,在转色期分别用400mg/L乙烯利和1 000mg/L脱落酸(ABA)处理果实,研究乙烯利和ABA对北五味子木脂素及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响。结果表明:转色期至成熟处理,对照果实总木脂素和PAL活性均呈增加的变化趋势,成熟期果实总木脂素乙烯利和ABA处理比对照分别提高11.08%和15.11%,处理间无显著差异,与对照差异显著;CK成熟期果实PAL活性为20.21U·h-1·g-1,乙烯利和脱落酸对提高北五味子果实总木脂素含量和增加PAL活性具有促进作用,乙烯利和ABA处理的果实PAL活性分别为22.09、22.36U·h-1·g-1,处理间差异不显著。     

苹果愈伤组织超表达MdNAC029促进花青苷积累

以‘光辉’海棠(Malus spectabilis‘Guanghui’)与‘王林’苹果(Malus×domestica‘Orin’)杂交后代中分离出来的红肉苹果果实为试验材料,克隆得到1个NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)转录因子基因,命名为MdNAC029。该基因开放阅读框(ORF)为843 bp,编码含有280个氨基酸的蛋白。保守结构域分析显示,MdNAC029蛋白在N端包含1个保守的NAC结构域。基因表达分析显示该基因在红肉苹果果实中表达量较非红肉果实高。在‘王林’苹果愈伤组织中超表达MdNAC029,其花青苷积累显著增加,表明MdNAC029在调控花青苷积累过程中发挥重要作用。对MdMYB1启动子序列进行分析,发现其序列包含1个MdNAC029转录因子的结合位点。同时,烟草瞬时表达试验显示,MdNAC029能够激活MdMYB1基因的表达。由此推测,MdNAC029可能通过直接促进MdMYB1基因的表达,正向调节花青苷的积累。     

苹果蔗糖转运蛋白MdSUT2调控花青苷积累的研究

从‘嘎拉’苹果(Malus×domestica Borkh.)中克隆蔗糖转运蛋白基因MdSUT2(序列号:MDP0000277235),该基因包含1 704 bp开放阅读框,编码566个氨基酸,蛋白大小为56 kD。构建MdSUT2表达载体并利用农杆菌介导法侵染拟南芥,半定量RT-PCR证明Md SUT2在拟南芥中异源表达。构建瞬时表达载体,‘红星’苹果进行Md SUT2瞬时表达,其花青苷含量增多,而沉默该基因花青苷含量明显降低。     

渭北地区富士苹果不同砧穗组合幼树内源激素含量与早花性和易成形性关系的研究

以3~4年生5个不同砧穗组合富士苹果幼树为材料,研究植物内源激素含量与早花性和易成形性间的关系。结果表明:乔化砧组合树体高大、生长旺盛,短枝比例和花序数量均显著低于矮化砧组合。矮化砧木组合中,M26组合虽然短枝比例很高,但单株成花量低,树体长势弱;SH16组合次之;T337组合长势中庸、单株成花量大。一年中,春、秋梢开始生长期,幼叶IAA、ZR含量出现高峰,根系第2次生长高峰期,细根IAA、ZR、GA_3含量出现高峰。幼叶ZR和细根IAA含量呈负相关,IAA、GA_3分别在地上部和地下部之间存在正相关。5月5日,幼叶IAA和ZR含量分别与当年生枝量呈正相关;5月20日,ZR、ZR/GA_3分别与短枝比例呈正相关,GA_3与花序数量呈负相关;根系第2次生长高峰期,苹果幼树开花相关指标分别与细根中的IAA、ZR、GA_3、IAA/ZR呈正相关,说明内源激素在地上部成花与地下部根系生长过程中具有重要调节作用。渭北地区,T337自根砧木富士苹果组合体现了早花性和树体易成形性的统一。     

苹果细胞质型苹果酸脱氢酶基因克隆、表达及酶活性分析

根据亚细胞定位,苹果酸脱氢酶可分为5种类型,其中依赖于NAD的细胞质型苹果酸脱氢酶(cyMDH)在植物上的研究较少.从苹果果实中分离了cyMDH的全长cDNA序列,命名为Mal-cyMDH (GenBank登录号为DQ221207),该序列含有一个996 bp的开放阅读框(ORF).序列同源性分析表明Mal-cyMDH与其他物种cyMDH有较高的同源性,进化树分析表明几乎所有的cyMDH可以聚类在一个分支上,并且cyMDH可能是MDH的最原始种.原核表达得到一个37 kD左右的融合蛋白,酶活测定表明该酶主要催化合成苹果酸.苹果果实中cyMDH酶活分析表明在高酸和低酸基因型中该酶的还原活性存在明显差异.     

菊花花青素苷合成关键基因表达与花色表型的关系

 以切花菊（Chrysanthemum × morifolium Ramat.）粉色花品种‘日切桃红’（‘DF-3’）和其白色花突变体（‘MD’）的舌状小花为材料,研究花青素苷生物合成途径6个结构基因和3个调节基因表达对花色表型的影响。HPLC分析结果发现,‘DF-3’舌状花中含有2种矢车菊素苷衍生物cyanidin 3-O- （6"-O-monomalonyl-beta-glucopyranoside）和cyanidin 3-O-（3",6"-O-dimalonyl-beta-glucopyranoside）,而‘MD’舌状花中不含花青素苷。半定量RT-PCR分析结果显示,在‘DF-3’中结构基因CHI、F3H、F3′H的表达模式相似,在LⅠ期（花蕾直径 < 0.5 cm）均已有表达,表达量随着花序发育上升,在HⅡ期（外层舌状花直立,未展开）达到高峰,随后逐渐下降;结构基因CHS、DFR和ANS在蕾期表达弱,在HⅡ期表达量达到高峰,随后逐渐下降;且DFR和ANS只在舌状花中表达。调节基因WD40和bHLH均先于结构基因在LⅢ时期（外层1 ~ 2轮舌状花展开）即有强烈表达;MYB在蕾期无表达,在HⅠ期才开始表达,在HⅢ期达到表达高峰。突变体中结构基因和调节基因在各发育阶段的表达量均比野生型下调,其中F3H和ANS表达极弱,DFR始终没有检测到表达信号,调节基因MYB和WD40的表达量下调,bHLH的表达量非常微弱。这些结果表明,菊花舌状花中矢车菊素苷的积累是CHS、CHI、F3H、F3′H、DFR和ANS等关键结构基因共同表达的结果,突变体中调节基因MYB和bHLH的表达下调可能与其白花形成有密切关系。     

过表达苹果多肽激素基因MdCEP1促进花青苷积累

以‘王林’苹果(Malus×domestica‘Orin’)愈伤组织为试材,初步探讨苹果多肽激素Md CEP1(C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDE1)在调控花青苷合成方面的作用。分析显示Md CEP1位于苹果第15号染色体,只有1个外显子。蛋白序列比对显示不同物种中CEP结构域非常保守。启动子分析表明,Md CEP1启动子序列包含多个顺式作用元件,包括与分生组织有关的CAT-box元件、赤霉素响应元件(P-box)、光响应元件(MNF1)和与类黄酮合成相关的MYB类蛋白结合位点(MBSI)。通过农杆菌介导的遗传转化获得Md CEP1转基因苹果愈伤组织,进一步分析发现过表达Md CEP1能够明显促进愈伤组织花青苷积累,并且促进花青苷合成相关基因的表达。Md CEP1在拟南芥中异位表达,同样能够促进拟南芥中花青苷的积累,并且促进拟南芥花青苷合成相关基因的表达。研究结果表明,Md CEP1能够正调控苹果花青苷的合成。     

苹果果实套袋对光合同化物积累与转化的影响

 通过建立一定的源库单位,分析富士苹果套双层纸袋后果实库中光合同化物的积累与转化代谢的动态变化。结果表明：套袋45 d（盛花后90 d）后,果实中光合同化物山梨醇的积累量明显高于未套袋的对照,但淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖含量低于对照;与糖转化代谢相关的蔗糖合酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、山梨醇脱氢酶（SDH）和淀粉酶的活性均低于对照。套袋降低了果实的库活力,减弱了调运养分的能力。     

苹果品种间钙素及抗氧化性酶活性的比较分析

以红富士、黄元帅、红元帅苹果为材料,研究了不同苹果品种之间钙素、硝酸盐含量及2种抗氧化性酶活性的差异性。结果表明:红元帅和红富士的含钙量显著高于黄元帅,是含钙量较高的品种,高钙能提高果实保护酶活性,POD酶活性较SOD酶活性敏感。3个品种的苹果果实硝酸盐含量与钙含量的趋势相反,说明钙能促进果实硝酸盐的吸收及转化。     

不同苹果品种花粉生理活性物质对自交不亲和的影响

以自花结实的苹果品种‘早红香’和异花结实的苹果品种‘斗南’、‘富士’、‘金冠’花粉为试验材料,对其花粉SOD、POD、CAT活性、MDAI、AA氧化酶、R-Nase、蛋白质含量及4种内源激素含量进行了研究。结果表明:自交亲和苹果品种‘早红香’花粉POD活性、MDA含量I、AA氧化酶活性及R-Nase活性均极显著高于3个自交不亲和品种,自交亲和苹果品种‘早红香’花粉蛋白质含量和GA3含量最高,分别为2 663.541μg/g和177 743.734μg/g。     

苹果花色素苷生物合成及调控的研究现状

苹果果实颜色是影响消费者需求重要的品质性状,苹果的红色是由花色素苷积累水平决定的,花色素苷是次生代谢产物黄酮类化合物中的一类。文章综述了花色苷合成过程中结构基因、调控基因、环境因素、管理措施和组织机构对花色苷积累的影响,目的是为实现优质果实品质提供新的方法,包括视觉上的吸引力和营养价值的提升。