脱落酸对桃果实成熟软化和乙烯生物合成的影响

以"白丽"桃为试材,分析了果实室温条件下贮藏过程中外源ABA(脱落酸)处理和NDGA(去甲二氢化愈创木酸,ABA生物合成抑制剂)处理后多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、ACC合成酶和ACC氧化酶含量的变化,探讨了在室温贮藏条件下ABA对果实成熟软化和乙烯生物合成的影响。结果表明:外源ABA处理可以提高多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲酯酶的活性,加速果实硬度软化进程。外源ABA处理可以提高ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,使果实乙烯释放量增加并且乙烯释放高峰提前出现。而NDGA处理则可以抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性,果胶甲酯酶活性与清水相比虽然有降低,但抑制效果不显著。NDGA对果实硬度下降也有延缓作用。NDGA可以抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,从而降低乙烯释放量并且使乙烯释放高峰延时出现。     

桃果实缝合线软化的生理原因探讨

为了明确桃果实缝合线软化的原因,采用气相色谱法对大久保桃果实缝合线软化过程中乙烯释放、果胶酶含量、种胚呼吸、矿质元素含量等指标进行了测定。结果表明,在果实症状出现初期,乙烯主要存在于种仁中,并开始向果肉释放,此时缝合线处果胶酶活性最高;种仁的呼吸高峰是在果实缝合线软化后,此时病果果肉、种仁和种壳含水量明显高于正常果;N素含量病果明显高于正常果,干物质含量则相反;种仁充水、呼吸加强,使种仁提早释放乙烯是缝合线软化的主要原因。建议采收前减少灌水和氮肥的施用。     

桃果实采后脂氧合酶活性与内源乙烯对果实软化衰老的影响

以“南京白凤”桃果实为试验材料，研究了常温、低温和GA3处理条件下果实采后LOX(脂氧合酶)活性变化和内源乙烯发生规律。获得了后熟期间LOX活性与乙烯发生量的跃变型变化趋势；在果实软化衰老过程中，LOX启动膜脂过氧化作用导致果实软化衰老，同时内源乙烯的大量合成加速了果实的软化衰老速度；低温和GA3处理通过降低LOX活性和抑制内源乙烯合成，并延迟其高峰期的出现而延缓果实衰老进度。     

不同质地桃果实软化过程中细胞壁组分变化的差异

以不同质地的桃果实为试材,采用测定乙醇不溶性物质(alcohol insoluble solids,AIS)及总果胶和水溶性果胶等相关指标的方法,研究了细胞壁组分变化的差异对不同质地桃果实软化过程的影响,以期阐明在成熟软化过程中不同质地桃果实的细胞壁组分的变化差异。结果表明:不同质地桃品种软化过程中细胞壁组分含量变化存在明显差异。软溶质桃在贮藏初期乙醇不溶性物质和纤维素含量迅速下降;在整个贮藏期间,软溶质桃的总果胶含量显著低于硬溶质和不溶质品种,而其水溶性果胶含量在贮藏的前期和中期一直保持较高水平。硬溶质和不溶质桃在整个贮藏期间细胞壁组分AIS、总果胶和纤维素含量均相近,且变化规律相似,即含量一直相对保持稳定,变化幅度较小。此外,水溶性果胶含量变化在溶质和不溶质桃之间存在明显差异。不溶质桃在整个贮藏期间水溶性果胶含量基本保持稳定,仅在贮藏后期缓慢升高;而溶质桃在贮藏中期水溶性果胶含量显著升高。     

桃果实采后软化过程中内源IAA、ABA和乙烯的变化

以玉露桃果实为试材,分析了桃果实后熟衰老进程中内源ABA、IAA和乙烯水平的变化,探讨其相互关系,以及对果实后熟软化进程的调控机制。结果表明,桃果实乙烯跃变始于采后第3天,跃变峰值出现在采后第8天;采后初期ABA含量迅速积累,于采后第3天达到高峰,随后趋下降;但IAA水平在果实后熟软化进程中呈持续下降趋势。ABA和IAA水平在后熟软化末期均有所增加。     

桃果实缝合线软化与糖代谢的关系

为进一步说明桃果实缝合线过早软化的原因,测定了不同发育时期大久保桃果肉软化果和正常果缝合线部位的蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇的含量以及蔗糖代谢的相关酶——酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶及山梨醇代谢的关键酶山梨醇脱氢酶(SDH)和山梨醇氧化酶(SOX)的酶活性,并对软化果和正常果果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析比较,结果表明,糖代谢是影响桃果肉缝合线软化的重要因子之一;软化果在硬核期缝合线果肉快速生长,且糖代谢和相关酶活性都较旺盛,以单糖代谢为主,主要受中性转化酶的调节;果实发育进入阶段Ⅲ时,软化果的糖代谢比正常果的进程和速度都快,此阶段前期软化果的糖代谢快速旺盛,蔗糖快速大量合成,后期糖积累减少且糖含量大幅降低,果实出现未熟缝合线先软的现象。     

桃果实缝合线软化与维管束发育及其形态结构的关系

为了进一步明确桃果实缝合线软化的原因,采用光学显微镜和透射电镜对大久保桃缝合线软化部位的维管束结构进行了观察。结果表明,与正常果相应部位相比,软化果该部位缝合线维管束粗大发达,韧皮部、木质部面积相对大,腺腔发达,软化果伴胞发育速度比正常果的快;硬核初期,软化果伴胞含有丰富线粒体,核仁多且大,说明伴胞运输能力强且细胞分裂旺盛。硬核末期,软化果伴胞线粒体数目明显多于正常果,说明此时物质供应充足,代谢旺盛。在硬核末期和第2次迅速膨大期,软化果缝合线处维管束发育速度较正常果的明显加快,腺腔也进一步扩大,其内含物增加。初步鉴定认为腺腔中的物质为多糖。     

桃果实采后乙烯合成及乙烯受体ETR1同源基因表达模式的研究

研究了温度和乙烯吸收剂对“南京白凤”桃（Amygdalus persica L．）果实采后乙烯生成和乙烯受体ETR1同源基因表达的影响。结果表明，低温和乙烯吸收剂处理降低了果实乙烯释放量，延缓乙烯释放高峰期。定量PCR分析表明，ETR1的mRNA表达水平受温度和乙烯吸收剂调节，随着乙烯合成能力的增强，ETR1同源基因的表达水平增加，在桃果实乙烯信号传导过程中呈正向表达模式。     

生长素对油桃‘24-30’果实软化和乙烯生物合成的影响

【目的】研究‘24-30’油桃果实发育后期及采后萘乙酸处理下果实硬度和乙烯的变化。【方法】以‘24-30’油桃为试材,检验其果实的硬度和乙烯释放量,以及经采后萘乙酸处理下乙烯生物合成基因(ACS1、ACS4、ACO1)和果实软化关键基因(PG1)的表达量。【结果】‘24-30’采前采后过程中果实硬度和乙烯释放量变化均不明显;与对照果实相比,经NAA处理果实的硬度明显下降,乙烯释放量迅速增加,且处理浓度越高,效果越明显。实时定量表达分析表明,经NAA处理果实与对照相比,PG1和ACS1基因的表达明显增加,且处理浓度越高,基因上调表达越明显。NAA处理对ACS4和ACO1的表达没有明显作用。【结论】‘24-30’油桃采前和采后果实一直维持较高硬度是由于乙烯释放量较低。采用萘乙酸处理‘24-30’油桃果实,可以促进‘24-30’油桃ACS1基因的表达和乙烯的释放,进而导致重要细胞壁相关基因PG1表达上升,加速果实软化。     

乙酰水杨酸对采后玉露桃果实成熟衰老进程和乙烯生物合成的影响

20℃下用1.0mmol/L(pH3.5)的乙酰水杨酸(ASA)处理玉露桃Prunuspersica(L.)Batsch果实,分析其对果实成熟衰老相关因子的影响。结果表明,随着果实成熟衰老,LOX活性、超氧自由基()生成速率、ACC合成酶、ACC氧化酶活性和乙烯释放均呈峰形变化,果实硬度迅速下降,组织电导率持续上升;ASA处理显著抑制了峰前相应的LOX、ACC合成酶和ACC氧化酶活性变化以及乙烯释放,维持了较高的果实硬度和细胞膜的完整性,延缓了果实的成熟衰老。     

脱落酸在桃果实成熟过程中的作用

 以白凤桃为试材,分析研究了桃果实生长发育过程中脱落酸（ABA）的变化以及外源ABA和氟啶酮（Fluridone）处理对果实发育后期离体果实后熟衰老进程的影响,探讨了ABA与桃果实成熟的关系。结果表明：桃果实生长发育后期果实内源ABA的积累构成了果实成熟的启动信号,而ABA高峰的出现启动了果实的后熟衰老进程;外源ABA处理促进了采后果实的后熟衰老进程,而Fluridone处理抑制了果实内源ABA的生物合成和乙烯产生,延缓了桃果实的后熟软化;乙烯则可能作为ABA的一种辅助因子影响果实的后熟衰老进程。     

桃MRLK家族全基因组鉴定及蚜虫侵染后的表达分析

以Malectin(PF11721)、Malectin-like(PF12819)和Pkinase(PF07714)保守域全蛋白序列为种子序列,鉴定桃(Prunus persica)基因组中全部MRLK类受体激酶(Malectin receptor-like kinases)家族成员,并利用转录组测序分析桃绿蚜侵染不同时间MRLK在抗蚜和感蚜品系材料中的表达情况。利用生物信息学手段进行分析,共获得41个MRLK家族成员,这些基因分布在桃的8条染色体上。家族成员氨基酸数量介于391～1 035 aa,分子量44.05～115.09 kD,等电点5.38～9.16。分析系统进化树发现拟南芥、水稻和桃的MRLK家族分为5个亚组,其中桃MRLK家族成员分布在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ亚组上。亚细胞定位预测显示该家族成员全部定位在细胞膜上。顺式作用元件预测结果显示该家族成员启动子包含光、激素以及响应生物与非生物胁迫的作用元件。桃绿蚜侵染结果表明,桃MRLK家族中19个基因在5个桃材料中均未表达,15个基因在抗蚜品系‘P5868’与其他4个材料之间无差异表达。Pp MRLK2、Pp MRLK9、Pp MRLK22...     

青花菜预冷后乙烯生成特性及受体基因的表达分析

研究了采收的青花菜预冷后置于20 ℃下早期乙烯生成特性和乙烯受体基因的表达。结果表明,乙烯生成速率在茎切面第一层0~6 h明显上升,在小花中明显下降。ACC合成酶活性与乙烯生成速率的变化一致。ACC含量在各组织中为先上升后下降,以小花中最低。MACC含量以花头基部最低,小花中较高,变化平稳。各组织中ACC氧化酶活性在0~12 h呈增加趋势,但小花中的ACC氧化酶活性明显高于茎组织,与乙烯生成速率变化不一致。Northern杂交分析表明,茎切面第一层的BO-ACS1 和BO-ACO2的 mRNA水平在0 h高于小花,12 h 时mRNA的水平低于0 h。小花中BO-ACS1 mRNA在12 h增加不明显, BO-ACO2 mRNA增加明显。BO-ETR1、BO-ERS、BO-ETR2在茎切面第一层和BO-ERS在小花中的转录物12 h时均比0 h有不同程度的增加,BO-ETR2 mRNA仅在茎组织中检测到。     

不同需冷量桃休眠相关DAM基因表达特性及激素调控的响应分析

以"南山甜桃"(需冷量200 h)、"瑞光51号"(需冷量400 h)和"春美"(需冷量600 h)为试材,从大量落叶期开始至花芽萌动期间,约每15 d采样一次,RT-PCR分析DAM基因在不同冷量积累时期花芽中的表达量,PLC-MS-MS测定相同时期吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)含量变化,以期了解不同需冷量桃休眠过程中DAM基因的表达特性及激素的调控机理。结果表明:DAM基因在不同需冷量桃休眠过程中的表达趋势一致,随着休眠的深入,"春美"中DAM基因的表达水平呈先升后降趋势;"南山甜桃"和"瑞光51号"在进入休眠期以后DAM基因表达水平急剧下降,与低温积累量呈负相关。"春美"中DAM基因表达量明显高于"瑞光51号"和"南山甜桃"。"春美"中DAM基因表达水平比"南山甜桃"和"瑞光51号"开始下调约晚30 d,但"瑞光51号"和"南山甜桃"中DAM基因下调的时间一致。IAA、ZT在不同需冷量桃休眠过程中的含量变化差异不显著,ABA含量变化差异显著,可能在休眠解除过程中起重要调控作用。     

果胶酶和纤维素酶在桃果实成熟和絮败中的作用

 测定了果胶酶和纤维素酶在桃果实软化和絮败过程中的活性, 分析了贮前加温和中途加温的酶学效应。果实软化的启动似乎与PE、PG和纤维素酶活性的上升有关。endo-PG和纤维素酶活性与果实絮败程度之间呈显著负相关(r = - 0. 9408 , r = - 0. 9234) 。低温胁迫引起桃果实冷害絮败的本质是细胞壁果胶质的降解过程受阻。果胶质降解过程除了受到果胶酶的直接控制之外, 还受到纤维素酶的重要影响。中途加温或贮前加温减轻冷害的原因在于避免了低温胁迫对endo2PG和纤维素酶造成不可逆的伤害, 从而保证了果胶质降解过程的正常进行。     

桃生长素反应因子和生长素/吲哚乙酸蛋白家族基因的克隆及表达分析

生长素对果实发育起着重要的调控作用。生长素反应因子（auxin response factor,ARF）和生长素/吲哚乙酸蛋白（auxin/indoleacetic acids protein,Aux/IAA）是生长素信号转导系统中的两个关键因子,在转录水平上对生长素参与的生理活动进行调控。为探索生长素调控桃果实发育的机制,选取ARF家族的1 个基因PpARF1,Aux/IAA 家族的5 个基因PpIAA3、PpIAA9、PpIAA17、PpIAA26 和PpIAA29,克隆其全长cDNA 序列并进行生物信息学分析,对它们在桃果实不同发育时期中果皮和种子的表达进行qRT-PCR 检测。序列分析表明：这6 个基因的编码区全长分别为2 037、594、1 194、618、384 和723 bp,分别编码678、197、397、205、127 和240 个氨基酸;氨基酸序列比对分析显示桃PpARF1 蛋白序列和草莓的FvARF1（XP_004300014.1）同源性最高,达到90.56%,PpIAA 家族的5 个蛋白同源性很低,只有23.77%;荧光定量PCR 结果显示,在花后52 d（果实发育硬核期）,PpIAA3 和PpIAA17 在中果皮中的表达量显著升高;PpIAA26、PpIAA29 和PpARF1 在种子中的表达量显著升高。预示生长素可能在桃果实发育硬核期发挥着重要的调控作用。     

桃Aux/IAA家族基因鉴定及在果实成熟过程中的表达分析

通过生物信息学鉴定桃基因组中生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,并对其在溶质型和硬质型桃果实成熟阶段的表达水平进行q RT-PCR检测。结果表明:桃Aux/IAA基因家族包含22个成员,这些基因集中分布在5条染色体上,以第1条染色体上含有最多,为8个。大部分Aux/IAA基因包含高度保守的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ功能域,聚类分析表明其分为10类。基因结构分析显示这些基因包含2~5个外显子。荧光定量PCR分析表明10个Aux/IAA基因在溶质型桃果实的表达量高于对应时期硬质型桃果实,其中5个基因随着溶质型桃果实的成熟上调表达,特别是ppa010303m、ppa010871m和ppa020369m。试验结果表明桃Aux/IAA家族成员在结构上高度保守,其中多个成员(尤其是ppa010303m、ppa010871m和ppa020369m等)可能参与调控桃果实的成熟。     

月季乙烯受体基因的全长克隆及原核表达分析

 利用已构建的月季花朵转录组数据库,筛选得到了22个与乙烯受体同源性较高的UniGene片段,并利用这些片段从月季花瓣中克隆得到了3个乙烯受体基因全长,分别为RhETR1、RhETR3和RhETR5。其中,RhETR1全长为2 814 bp,编码一个595 aa的肽链;RhETR3全长为2 468 bp,编码一个765 aa的肽链;RhETR5全长2740 bp,编码一个742 aa的肽链。这3个基因推定的编码蛋白分别与枣（Ziziphus jujuba）中的ZjETR1、杨树（Populus trichocarpa）中的PtETR2和砂梨（Pyrus pyrifolia）中的PpERS2同源性最高,依次为85.2%、75.8%和80.3%。蛋白同源性及结构分析表明,RhETR1和RhETR5分别与拟南芥中的ERS1和ETR1结构相似,属于第1亚家族成员,RhETR3与ERS2结构相似,属于第2亚家族成员。在花朵自然瓶插过程中,这3个基因分别表现为下调、上调和组成型表达。利用原核表达载体,选择和月季花朵开放最为相关的RhETR3,获得了和理论分子量一致的重组蛋白,表明克隆得到的RhETR3具有完整的读码框。     

NaCl、蔗糖和KH_2PO_4对红叶桃离体叶片花色苷合成基因表达的影响

为探明外源化学物质对红叶桃叶片着色的影响及其机制,以‘筑波5号’离体叶片为试材,研究不同浓度NaCl、蔗糖及KH_2PO_4处理对叶片中花色苷生物合成途经相关基因表达水平的影响。结果显示:低浓度NaCl(100和200 mmol′L~(-1))短时间(4 h)处理能提高花色苷合成结构基因CHI、UFGT和转录因子基因MYB10、bHLH33的表达水平;0.3%蔗糖处理8 h对UFGT、MYB10和bHLH33的表达促进作用显著;0.2%KH_2PO_4处理8 h对CHI、UFGT、MYB10、bHLH33和WD40的表达也具有显著的促进作用,而且CHI的表达在一定范围内随蔗糖及KH_2PO_4浓度增大和处理时间延长,效果更明显。除了0.2%KH_2PO_4处理8 h提高了WD40的转录外,NaCl、蔗糖及KH_2PO_4对MYB15和WD40的表达均具有显著抑制作用。     

苹果果实质地软化过程中碳水化合物代谢及其关键酶基因表达的变化

以耐贮的富士苹果和不耐贮的金冠苹果果实为试材,研究果实发育和采后软化过程中糖和淀粉含量及其代谢相关酶活性变化,并分析其关键酶基因表达的变化。结果表明,淀粉含量和淀粉酶(AM)活性与果实硬度变化显著相关,且在富士和金冠果实间差异显著。随果实软化,金冠果实AM活性显著升高,而富士果实维持在较低水平,与金冠果实淀粉含量下降而富士淀粉含量低且稳定的变化规律相吻合;MdAM基因在金冠贮藏期的表达量迅速增加,显著高于富士。苹果果实蔗糖、果糖和葡萄糖含量均与成熟期果实硬度变化显著相关,贮藏期金冠果实蔗糖含量与硬度变化显著负相关,且SPS活性与硬度下降显著负相关,MdSPS基因大量表达,与此期SPS活性升高及蔗糖积累相一致。由此认为,淀粉降解参与了苹果果实软化,并与果实耐贮性关系密切,而且SPS在苹果果实蔗糖代谢和果实软化中起着重要作用,也与果实贮藏品质存在一定的相关性。