‘秦冠’和‘富士’质地差异的解剖学观察及相关酶活性研究

以质地品质差异明显的2个苹果品种‘富士’和‘秦冠’为试材,观察发育过程中果肉细胞显微结构,测定果实的脆度和硬度及细胞壁相关代谢酶和淀粉酶(AM)的活性,并进行相关性分析,找出导致这2个品种质地差异的关键因素。结果表明:1花后85d前,2个品种的果肉细胞大小相似,而在花后85d时,‘富士’果肉细胞明显增大,显著大于‘秦冠’果肉细胞,并且在花后115d时细胞又一次显著增大。而‘秦冠’果肉细胞仅在花后100d时显著增大,此后增长不显著。2在果实发育过程中,‘秦冠’和‘富士’的果实硬度和脆度均逐渐降低。‘富士’果实的脆度一直较‘秦冠’高。花后100d前‘富士’果实的硬度高于‘秦冠’,而花后115d至果实成熟期间均显著低于‘秦冠’。3花后115d以后‘秦冠’的果胶甲酯酶(PME)活性明显高于‘富士’,而‘富士’的β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性明显高于‘秦冠’。相关性分析表明,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和PME活性与‘秦冠’的质地呈显著负相关,而β-Gal活性与‘富士’的质地呈显著负相关。可见,随着果实生长发育,‘秦冠’和‘富士’质地品质的差异除表现在果肉细胞显微结构上外,还与一些代谢酶密切相关,PG和PME是‘秦冠’果实质地变化的关键酶,而β-Gal在‘富士’质地变化中发挥关键作用。     

细胞壁酶活性与甜橙果实质地的相关性研究

对在中亚热带生态类型的江安罗伯逊脐橙和伏令夏橙果实生长发育全过程中的果胶甲酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)与果胶、半纤维素(hemicellulose,HC)、木质素(lignin)等果实质地成分的相关动态变化的研究结果表明:PE、PG和Cx在果实生长发育过程中一直存在,不同种类甜橙的PE、PG活性都以成熟期为转折点;随着PG和PE两种酶活性的增加,果胶物质分解,果实硬度下降,Cx活性对细胞壁中难溶态半纤维素含量影响最大;随着果实的生长发育进程,果实内木质素的含量呈现急剧下降的趋势。     

不同质地杨梅果实肉柱细微构造与细胞壁组分及相关酶活性分析

使用激光共聚焦荧光显微镜观察了3个不同质地杨梅品种成熟果实的肉柱形态构造,并测定了果实细胞壁主要组分含量及相关酶的活性。结果表明:杨梅品种荸荠种与东魁的果实肉柱头部为圆钝型,而硬丝安海变的肉柱头部较为尖瘦;在3个品种果实肉柱的中心位置均可见类似维管束状组织贯穿,并均与头部顶端具有一个凸起的颗粒状物体相连接;在不同品种间肉柱横截面面积、细胞壁厚度与单位面积细胞数量差异不显著,但是东魁的肉柱横截面细胞数量显著大于其他2个品种的;硬丝安海变的果实硬度和细胞壁乙醇不溶物含量最高,与荸荠种差异显著;硬丝安海变与东魁的果实纤维素含量极显著高于荸荠种的,而纤维素酶活性与此正好相反;荸荠种的果实半纤维素含量及半纤维素酶活性显著高于其他2个品种的;荸荠种的果实水溶性果胶含量最高,极显著高于东魁的;荸荠种的果实果胶酶活性最低,极显著低于其他2个品种的。     

不同质地杨梅果实肉柱细微构造与细胞壁组分及相关酶活性分析

使用激光共聚焦荧光显微镜观察了3个不同质地杨梅品种成熟果实的肉柱形态构造,并测定了果实细胞壁主要组分含量及相关酶的活性。结果表明:杨梅品种"荸荠种"与"东魁"的果实肉柱头部为圆钝型,而"硬丝安海变"的肉柱头部较为尖瘦;在3个品种果实肉柱的中心位置均可见类似维管束状组织贯穿,并均与头部顶端具有一个凸起的颗粒状物体相连接;在不同品种间肉柱横截面面积、细胞壁厚度与单位面积细胞数量差异不显著,但是东魁的肉柱横截面细胞数量显著大于其他2个品种的;硬丝安海变的果实硬度和细胞壁乙醇不溶物含量最高,与荸荠种差异显著;硬丝安海变与东魁的果实纤维素含量极显著高于荸荠种的,而纤维素酶活性与此正好相反;荸荠种的果实半纤维素含量及半纤维素酶活性显著高于其他2个品种的;荸荠种的果实水溶性果胶含量最高,极显著高于东魁的;荸荠种的果实果胶酶活性最低,极显著低于其他2个品种的。     

脐橙果实发育过程中果肉质地与水解酶活性的变化

以四川井研县的纽霍尔、罗脐、丰脐为研究材料,进行了定点、定位和定期的观测、取样;首次用NIRS法对脐橙果实生长发育过程中果肉质地组成的WSP、HP、ADF、NDF、SDFI、DF、HC和CEL含量进行了优化建模和定量分析;对影响脐橙果肉质地的果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、β-葡萄糖苷酶的变化进行了研究。结果表明:①用NIRS法定量分析果肉质地主要的8个指标,优化模型交差检验的结果基本接近化学分析精度,能够用于预测脐橙新样品各质地组成的含量;②3个不同品种脐橙果肉质地组成的变化分析表明,质地组成在数量上化渣的纽霍尔较不易化渣的罗脐和丰脐有更低的CEL而WSP和SDF更高,果实发育过程中纽霍尔WSP和SDF含量的变幅较后二者大;③果实动态变化中,水解酶PE和PG的活性纽霍尔比罗脐和丰脐强、变化幅度较大,影响脐橙果肉质地的关键水解酶是PE和PG,而β-葡萄糖苷酶是PE和PG作用的补充。     

‘灵武长枣’果实发育过程中果肉质地与解剖结构的变化

为探究‘灵武长枣’发育过程中枣果质地与解剖结构的变化特征及两者间关系。以国家地理标志品种‘灵武长枣’为试验材料,利用质地剖面分析法（TPA）和石蜡切片法,分析测定果实7项质地品质指标、10项显微结构指标,并对果实基本性状进行测定。结果表明,‘灵武长枣’果实成熟过程中,以硬核期为转折点,硬核期到半红期枣果实品质发生了显著变化,如硬核期到膨大前期单果质量增幅412.3%、体积增幅403.7% ,且果实解剖结构与大部分质地参数显著相关。即随着果实成熟,果实的单果质量、纵横径,体积均增加;果实硬度、脆度和胶粘性先增大后减小,弹性、咀嚼性和粘附性呈上升趋势,内聚性变化不显著。果皮变薄,表皮细胞和薄壁细胞、维管束和空腔面积增大,细胞排列变疏松,成熟期口感变酥脆。角质层加厚,果实抗损伤性加强。此外,枣果表皮细胞中的质体也发生很大变化,幼果期到半红期,由叶绿体逐渐转变为有色体。进一步相关性分析表明,果实硬度、弹性、咀嚼性和粘附性同枣果细胞形态参数存在不同程度的相关性,粘附性与大部分果实细胞形态参数达极显著水平,如粘附性与空腔面积呈极显著正相关(r=0.979)。‘灵武长枣’果实发育过程中,其果实品质发生显著变化,其中果实细胞形态的动态变化显著影响其质地品质（硬度、弹性、咀嚼性、粘附性）。     

脐橙果实发育过程中有机酸代谢相关酶的研究

以罗伯逊脐橙为试材,研究了脐橙果实有机酸代谢相关酶的活性变化动态,及其与果实有机酸积累关系,旨在探索影响脐橙果实有机酸含量的重要酶。结果表明:果实有机酸的积累期,CS、PEPC活性随有机酸积累而增大,并呈显著正相关;有机酸降解期,IDH的活性与有机酸含量呈极显著负相关;而MDH和ACO对酸含量的影响小。因而可认为PEPC和CS是影响果实有机酸合成的重要酶,而影响有机酸分解的重要酶则是IDH。     

2种预处理方法对‘秦冠’苹果果实细胞壁物质降解和出汁率的影响

【目的】研究以外源乙烯为主的预处理对‘秦冠’苹果果实细胞壁物质降解和出汁率的影响,为开发新的苹果果汁加工工艺提供依据。【方法】以‘秦冠’苹果果实为试材,采用500mg/L乙烯利(E1)和100mg/L乙烯利配合60℃热水(E2)处理后,于室温堆放,以蒸馏水处理为对照(CK),每3d测定1次多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶(CS)和木聚糖酶(Xyl)活性及细胞壁物质含量和果实出汁率。【结果】E1处理苹果果实的PG、PME、CS和Xyl活性均较对照逐渐提高,分别于第12,12,9,6天出现高峰。处理12d后,E1果实细胞壁多糖中,果胶类多糖以CDTA-2溶性部分降解、半纤维素类多糖中以KOH-1溶性部分降解最多,含量分别降为对照的82.1%,81.2%;细胞壁物质总体较对照降低88.1%;出汁率较对照增加4.7%～5.6%。E2处理果实0d时各种酶活性明显增强,峰值较E1出现更早,但后期衰减更快;12d后各类细胞壁多糖下降幅度大于E1(KOH-3除外);E2处理对苹果果实出汁率的提高效果尤为明显,9d时出汁率高于对照7.5%,但18d后出汁率反而降至对照水平。【结论】500mg/L乙烯利处理是一种节能、简便且有效的可持续提高‘秦冠’果实出汁率的措施。     

不同脐橙品种果实有机酸代谢相关酶的研究

研究了四川井研3个脐橙品种果实有机酸代谢相关酶的活性变化动态,及其与果实有机酸积累关系.结果表明:不同脐橙品种果实有机酸含量差异,主要取决于花后120 d有机酸分解的量;不同品种间,果实整个生长发育过程中CS、MDH、细胞质ACO和线粒体ACO活性差异不明显;但在花后120 d,纽荷尔和丰脐果实内的IDH和PEPC酶活...     

细胞壁代谢与‘富有’甜柿采后果实软化的相关性

将3种成熟度的‘富有’甜柿果实贮藏于4℃的冰箱中,定期测定细胞壁成分和相关代谢酶活性的变化,探讨果实采后贮藏期间细胞壁代谢与果实软化的关系.结果表明:果实细胞壁组分中的原果胶和纤维素含量与硬度呈显著相关,可溶性果胶含量则相反;纤维素酶活性在果实初期软化中起作用,多聚半乳糖醛酸酶和β-半乳糖苷酶活性在整个贮藏期间对果实的软化起重要作用.     

铝胁迫对不同耐铝小麦品种根生理结构及活性氧代谢酶的影响

为探讨不同耐铝小麦品种铝胁迫下根尖细胞结构变化及活性氧代谢差异,选用耐铝型小麦品种Atlas 66和铝敏感型品种Scout 66进行了试验研究。结果表明:50mmol/L AlCl3处理24 h,Atlas 66和Scout 66根尖细胞伸长受抑制程度均随胁迫时间延长(6、12和24 h)而增强,根尖细胞相对长度与根相对伸长率呈显著正相关的关系(R2=0.919);Atlas 66和Scout 66根尖细胞均受到不同程度的破坏,具体表现为根尖伸长区皮层细胞变扁平,细胞间隙变小,Scout 66受破坏程度比Atlas 66显著,表明根尖细胞结构受损导致细胞伸长受阻,从而造成根伸长受抑制。50mmol/L AlCl3处理6 h,Atlas 66和Scout 66根尖超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽还原酶(GR)等酶活性升高,增幅分别为8.2%、82.0%、44.0%、25.0%、23.5%和23.3%、33.6%、26.9%、32.5%、14.8%,说明AlCl3处理引起活性氧代谢酶活性的升高,不同耐铝小麦品种抗氧化胁迫能力差异显著。     

不同类群薄皮甜瓜成熟果实品质及蔗糖代谢相关酶的研究

对五大类群薄皮甜瓜代表品种"玉美人"、"龙甜三号"、"高甜黄金道"、"日本甜宝"和"香沙蜜"等成熟果实品质和蔗糖代谢酶的测定,结果表明,"玉美人"的水分、氨基酸、苹果酸、酒石酸、总的有机酸和蔗糖的含量较高,"高甜黄金道"的果糖含量较高,"日本甜宝"果实的蛋白质、Vc、葡萄糖和总糖含量较高;"日本甜宝"果实的酸性转化酶(AI)活性最强,"龙甜三号"果实的中性转化酶(NI)活性最强,"玉美人"果实的蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SP)活性最强.不同类群薄皮甜瓜的营养品质各具特点,口味各有特色.     

采后苹果酸处理对梨果实苯丙烷代谢相关酶活性及终产物积累的诱导

研究了采后用50 mmol.L-1苹果酸浸泡处理对梨果实苯丙烷代谢相关酶及主要产物的影响.结果表明:苹果酸处理显著诱导了果实苯丙烷代谢相关酶如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性,同时也提高了苯丙烷代谢终产物如总酚、类黄酮和木质素的含量.用扩展青霉(Penicillium expansum)损伤接种可进一步增强处理果实的PAL、POD和4-香豆酰-辅酶A连接酶(4CL)活性,提高总酚、类黄酮和木质素的含量.     

苹果绵肉与脆肉株系果实质地差异的分子机理

【目的】研究新疆红肉苹果（Malus sieversii脆2号’ f. neidzwetzkyana）与‘富士’苹果品种（M. domestica cv. Fuji）杂交后代绵/脆肉株系果实质地差异的分子机理,旨在为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以新疆红肉苹果杂交后代‘红绵2号’和‘红脆2号’不同发育时期的果实为试材,检测乙烯释放量、果实硬度与脆度以及ACS1等4个乙烯生物合成基因和PG等30个果实软化相关基因的相对表达量,观察其变化。【结果】‘红绵2号’和‘红脆2号’苹果果实发育期间的硬度和脆度均呈下降趋势,但‘红脆2号’各时期果实硬度和脆度均明显高于‘红绵2号’。‘红绵2号’花后120 d乙烯释放速率明显上升,并出现明显的乙烯释放峰;而‘红脆2号’花后120 d乙烯释放速率上升不明显,且无明显的乙烯释放峰。‘红苹果果实各时期的ACS1、ACS3、ACO1和ACO2 4个乙烯生物合成相关基因表达量均明显低于‘红绵2号’;4个乙烯生物合成相关基因的表达模式存在明显差异,其中‘红绵2号’ACS1、ACO1和ACO2三个基因在果实发育后期的表达量均在94%以上,而ACS3a在果实发育前、后期表达量分别占50%,表现为组成型表达。所检测的与果实软化相关的30个基因表达的时间顺序存在明显差异,其中PL、AF1、EG2及XET1等15个基因主要在果实发育前期表达,PG、AF3、XET2、XET10和XET11 5个基因主要在果实发育后期表达,基因表达量均占总表达量的70%以上;除PL和AF1等6个基因外,‘红脆2号’PG等24个基因的总表达量均极显著低于‘红绵2号’。【结论】果实发育后期乙烯释放高峰的到来以及果实发育前、后期不同乙烯生物合成与果实软化相关基因的上调表达,是导致‘红绵2号’果实在采收前就已软化变绵及其与‘红脆2号’质地差异的主要原因。     

2种中国樱桃果实有机酸积累及代谢相关酶活性的研究

研究‘黑樱桃’和‘红樱桃’2种中国樱桃果实生长发育过程中有机酸积累及相关代谢酶活性,探究中国樱桃发育过程中二者间的关系,为国内樱桃优质生产提供理论依据。以汉源县当地种植的10 a生‘黑樱桃’和‘红樱桃’为试验材料,测定发育时期内果实有机酸组分的质量分数以及酸代谢相关酶的活性。结果表明,2种中国樱桃果实中苹果酸质量分数最高,并呈先升高后降低的变化趋势,成熟时苹果酸质量分数占总酸质量分数85%以上,其他有机酸质量分数很低,且‘红樱桃’果实总酸质量分数高于‘黑樱桃’;苹果酸脱氢酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性与苹果酸质量分数变化趋势相近,并呈显著正相关;苹果酸酶活性在果实发育后期迅速升高,与苹果酸质量分数呈负相关;柠檬酸合成酶活性与柠檬酸质量分数呈显著正相关。2种中国樱桃果实有机酸积累以苹果酸为主,‘黑樱桃’果实有机酸质量分数更低,有着更好的风味,苹果酸脱氢酶、苹果酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是2种中国樱桃果实苹果酸积累代谢的关键酶。     

内源乙烯与1-MCP互作对番茄成熟和细胞壁物质代谢的影响

【目的】探讨内源乙烯与1-MCP的相互作用对贮藏过程中番茄成熟和细胞壁代谢的影响。【方法】将破色期番茄("佛罗里达47")果实分为4组,其中2组经低压低氧(8kPa,1.7kPaO2)处理6h后,分别立即使用50μg/L液态1-MCP(HH+1-MCP)或去离子水(HH)浸泡1min;另外2组未经HH处理的番茄果实,也分别使用50μg/L1-MCP(1-MCP)或去离子水(对照)浸泡1min,测定处理后果实在贮藏(20℃)过程中成熟相关生理指标及细胞壁组分的变化。【结果】番茄果实经HH处理后,内源乙烯含量(IEC)急剧降低至对照水平的75.6%,且对1-MCP的反应敏感性有所提高。HH+1-MCP处理显著抑制了果实硬度的下降,其硬度值在贮藏第4～16天中,平均分别较对照和1-MCP处理高29.8%和15.6%;HH+1-MCP处理果实的呼吸和乙烯峰出现时间均较对照推迟4d,较1-MCP处理推迟2d,但对峰值影响未达到显著水平;与1-MCP处理相比,HH+1-MCP处理对多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲脂酶(PME)、α-半乳糖苷酶(α-Gal)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)等细胞壁降解酶活性的变化影响较大,对PG的影响尤为明显;HH+1-MCP处理还显著地抑制了番茄果实贮藏期水溶性和CDTA溶性糖醛酸(UA)含量的增加,其水溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较对照和1-MCP处理低37.3%和21.9%,其CDTA溶性UA含量在贮藏的第6～12天平均值分别较1-MCP处理果实低31.4%和20.5%;凝胶渗透色谱分析结果显示,1-MCP和HH+1-MCP处理延缓了番茄果实多聚糖醛酸分子的降解过程,且后者效果更为明显。此外,本试验HH处理各项测定指标与对照无显著差异。【结论】内源乙烯含量是调节1-MCP反应能力的重要因素,解释了不同跃变型果实在成熟起始后对1-MCP反应敏感性差异的原因。     

梨石细胞含量与PAL活性和果实硬度的相关性研究

[目的]探讨梨石细胞含量与PAL活性和果实硬度的相关性.[方法]以8个梨品种和3个品系为试验材料,测定不同品种(品系)石细胞含量、果实硬度和PAL的活性,并分析石细胞含量与果实硬度和PAL活性之间的相关性.[结果]梨不同品种(品系)果实硬度在5.91～10.63 kg/cm2,石细胞含量在0.14～0.67g/100g.PAL活性为1.44 ～9.43.[结论]石细胞含量与PAL活性呈极显著正相关,相关系数为0.819.石细胞含量与果肉硬度之间存在正相关,相关系数为0.413.     

4种枸杞果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢酶的关系

为了探讨枸杞Lycium果实糖积累差异及其品质形成的生理机制,以4种枸杞为试材,在枸杞果实发育期间,测定果实糖质量分数与蔗糖代谢酶活性变化。结果表明:宁夏枸杞Lycium barbarum果实中检测到10种糖,云南枸杞L.yunnanense和中国枸杞L.chinense果实中检测到7种糖,北方枸杞L.chinense var.potaninii果实中检测到6种糖;成熟期枸杞果实以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。在果实发育过程中4种枸杞果糖和葡萄糖质量分数整体呈现出逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而蔗糖质量分数呈现出2种变化趋势,不同发育时期种间有差异。4种枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中,酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,种间差别小,但在果实发育的后期活性高,种间差别大。在整个果实发育过程中供试种蔗糖合成酶（SS）活性始终高于磷酸蔗糖合成酶（SPS）;云南枸杞维持着较低果糖和葡萄糖质量分数。3种枸杞果实中果糖质量分数与AI活性显著正相关（P<0.05）,转化酶在枸杞果实糖积累过程中发挥着重要作用。图3表2参23     

细胞代谢酶活性、碳水化合物及内源激素与枣裂果关系

【目的】 研究裂果发生与内源激素、碳水化合物和细胞代谢酶活性的关系。【方法】 以易裂品种伏脆蜜为材料,采用田间试验,在裂果高发生时期的半红期,研究裂果中裂果和非裂果部位及测定正常果果皮SOD、POD、PPO、纤维素酶和果胶酶,纤维素、半纤维素、果胶物质和内源激素含量及果肉中的蔗糖、淀粉、可溶性总糖、还原性糖、葡萄糖、果糖、可滴定酸和内源激素含量。【结果】 裂果部位果皮中 POD和SOD活性极显著高于非裂果部位和正常果果皮;裂果部位果皮的半纤维素、WSP和ISP含量极显著低于非裂果部位果皮中的含量,裂果部位果皮中CSP含量显著低于非裂果部位果皮中的含量;裂果部位果肉中的可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量显著高于非裂果部位果肉中可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量;非裂果部位果皮中GA₃含量极显著高于裂果部位果皮;在裂果部位果肉中IAA含量极显著高于非裂果果肉。【结论】 裂果部位果皮中半纤维素含量、WSP和ISP含量以及POD活性和SOD活性的变化,改变了果皮的结构和果皮的性质,再加上果肉中蔗糖和可溶性总糖含量的改变及在果皮果肉中内源激素IAA含量变化,导致果实内部和果皮不协调的生长,致使果实开裂。     

光照对设施油桃果实糖积累及代谢相关酶活性的影响

以中油5号油桃为试材,研究了设施栽培条件下,光照对果实中糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明：光照改变了果实糖积累特点和蔗糖代谢酶活性。遮光处理降低了果实整个发育过程中AI和SS-c的活性,NI、SS-s和SPS的活性在果实发育的大部分时间内也有明显降低,同时减少了果实中果糖和蔗糖含量。延长光照时间对果实含糖量没有明显影响,但在果实发育的某些阶段对果实中SS-s和SPS活性有显著影响。铺反光膜处理提高了果实中蔗糖代谢相关酶活性,同时增加了成熟期果实中葡萄糖和蔗糖含量。