蓝莓果实同化物韧皮部卸载路径与糖代谢酶活性

【目的】韧皮部卸载和韧皮部后运输在调节蔗糖在库器官间的分配、维持果实的库强方面起着至关重要的作用,而且很大程度上决定着果实的产量和质量。本文研究目的是明确蓝莓同化物韧皮部卸载的机制与糖代谢机制。【方法】以5年生高丛蓝莓品种‘喜来’(‘Sierra’)为研究对象,对各个发育时期的蓝莓果实韧皮部的超微结构进行观察,并综合运用荧光染料活细胞示踪与激光共聚焦扫描显微镜技术实时观察果实内韧皮部同化物卸载路径,运用高效液相色谱等技术,测定分析蓝莓果实可溶性糖含量及相关代谢酶的活性变化等。【结果】对韧皮部细胞进行的超微结构观察显示,在蓝莓果实整个发育期,果实韧皮部SE/CC(筛管伴胞复合体)与周围薄壁细胞之间均未发现胞间连丝,从而形成了共质体隔离,但在薄壁细胞之间、薄壁细胞与果肉细胞之间存在大量胞间连丝。荧光染料CF[5(6)-羧基荧光素]的活细胞示踪试验表明,果实发育过程中,CF均被严格限制在韧皮部中,没有扩散到周围的薄壁细胞。这些结果证实蓝莓果实同化物以质外体卸载途径为主,韧皮部后运输存在着活跃的共质体途径,大量胞间连丝的存在有利于薄壁细胞之间以及薄壁细胞与果肉细胞之间的物质交换。进一步酶活性测定结果显示,在蓝莓果实的整个发育期,转化酶活性保持在较高水平,为证实蓝莓果实同化物以质外体卸载为主提供了证据。对糖代谢相关酶活性分析显示,在果实发育的各个阶段,蓝莓果实的可溶性糖主要以积累果糖和葡萄糖为主,蔗糖酶的分解活性始终大于合成活性;在果实发育中后期,可溶性酸性转化酶和中性转化酶活性进一步升高,显示果实发育后期果肉细胞内进行着活跃的蔗糖分解、转化及贮藏过程,且糖积累与转化酶、蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶等酶活性成正相关。在蓝莓果实发育过程中,蔗糖代谢相关酶的综合作用是影响蓝莓果实中可溶性糖积累的重要因子。【结论】蓝莓果实同化物以质外体卸载途径为主,韧皮部后运输存在着活跃的共质体途径。蓝莓果实主要以积累果糖和葡萄糖为主,且糖积累与转化酶、蔗糖合酶和蔗糖磷酸合酶等酶活性成正相关。     

CO2浓度升高处理下宁夏枸杞糖代谢相关酶及基因表达分析

【目的】探究CO₂浓度升高对宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物积累的影响,为揭示枸杞果实品质形成对气候变化的响应提供参考。【方法】以宁夏枸杞‘宁杞1号’为试验材料,采用开顶气室模拟控制系统进行CO₂浓度升高处理(800±20μmol·mol^-1),以自然环境CO₂浓度(400±20μmol·mol^-1)为对照,处理60天后收集幼果期、青果期、转色期、红果期的根、茎、叶和果实样品,测定其糖组分含量及糖代谢相关酶活性和基因表达。【结果】1) CO₂浓度升高处理可促进果实发育过程中半乳糖、蔗糖和总糖的积累,红果期半乳糖、果糖、蔗糖、总糖含量较对照分别提升35.71%、23.18%、19.57%和12.23%(P<0.05)。2) CO₂浓度升高处理下,宁夏枸杞发育期根、茎、叶和果实组织中苹果酸合成酶(LbMS)、中性转化酶(LbAI)、蔗糖磷酸合成酶(LbSPS)及蔗糖合成酶(LbSS)活性均显著升高(P<0.05),α-半乳糖苷...     

枣不同品种和果实不同部位糖积累及相关酶活性

【目的】本文旨在揭示不同的枣品种生长发育过程中果实不同部位糖积累特征及其与糖代谢相关的酶活性的关系,为进一步完善枣果实糖积累理论提供依据。【方法】以3个枣品种壶瓶枣、婆婆枣、婆枣为研究对象,利用高效液相色谱等技术测定不同发育时期枣果实果肩与果顶部位的蔗糖、果糖、葡萄糖、淀粉含量及相关酶活性的变化。【结果】1)3个枣品种果肩部位糖积累均早于果顶,且果肩可溶性糖含量均显著高于果顶(P0.05)。在果实发育前期主要积累果糖和葡萄糖,壶瓶枣果实最早开始积累蔗糖,成熟时其含量为果糖和葡萄糖的3~4倍;其次是婆婆枣,其糖积累模式与壶瓶枣相似;婆枣果实糖积累发生最晚,其果糖和葡萄糖含量远高于蔗糖。成熟时婆婆枣果实可溶性总糖含量极显著高于壶瓶枣和婆枣(P0.01)。2)整个果实发育阶段,3个枣品种果实淀粉含量均较低(最高值为6.78 mg·g~(-1)FW),且果肩部位淀粉含量均低于果顶,淀粉酶活性的变化基本与其淀粉含量的变化趋势相反。3)3个品种果肩与果顶部位蔗糖代谢酶活性变化规律相似;在整个阶段,酸性转化酶(AI)活性始终高于中性转化酶(NI),果实发育前期较高活性的转化酶促进了蔗糖的分解;蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性变化与3个品种的蔗糖含量差异及变化趋势均相符;婆婆枣和壶瓶枣蔗糖合成酶的合成方向(SSs)活性分别极显著和显著的高于婆枣,3个品种蔗糖合成酶的分解方向(SSd)活性均较低,品种间无显著差异。【结论】壶瓶枣和婆婆枣为典型的蔗糖积累型果实,婆枣为己糖积累型果实;SPS是调控婆婆枣同时也是影响3个枣品种果实蔗糖积累的共同关键酶,可能也是引起不同枣品种果实糖含量差异的主要原因,枣果实中蔗糖合成酶活性以合成方向为主,壶瓶枣果实糖积累受蔗糖代谢相关酶的综合调控,婆枣果实糖积累还受SSd调控。淀粉酶在3个品种枣果实淀粉积累过程中起着主要调控作用。     

模拟CO2浓度升高对宁夏枸杞营养生长与果实品质的影响

【目的】研究宁夏枸杞对大气CO2浓度升高的生理生态响应机制,为探究枸杞及其他木本经济林植物在气候变化背景下优质高效栽培与育种提供理论依据。【方法】以‘宁杞1号’扦插苗为材料,采用开顶气室(open-top chamber,OTC)及自动监控系统模拟控制CO2浓度,测定宁夏枸杞在升高CO2浓度环境下植株营养生长指标与果实糖分含量、主要活性物质含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。【结果】 1) CO2浓度升高,促进宁夏枸杞植株生长发育,苗高增长量较对照分别高11.67%和18.65%,地径分别高55.09%和62.58%,新梢加长和加粗生长均呈增加趋势。2) 2种CO2浓度升高处理下,宁夏枸杞果实横径较对照分别增加4.56%和7.71%,单果质量分别增加15.05%和34.53%,果实更加饱满。3) CO2浓度升高处理下,夏果(处理90天左右)果实中果糖含量较对照略高,秋果(处理120天后)含量比对照分别低1.39%和3.98%。试验处理期间,果实中葡萄糖和总糖含量均低于对照,且CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]处理下降最为明显。夏果果实蔗糖含量均低于对照,秋果在CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]下较对照略高。4)果实中枸杞多糖含量低于对照,黄酮含量在秋果期比对照分别低16.62%和18.35%,且CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]处理对果实活性物质含量影响较大。5) CO2浓度升高增加了酸性转化酶和中性转化酶活性;夏果蔗糖磷酸合成酶较对照明显增加,但秋果酶活性低于对照;蔗糖合成酶分解方向与合成方向酶活性变化趋势相同,夏果均高于对照,秋果酶活性低于对照,CO2浓度升高1倍[(760±20)μmol·mol^-1 ]处理下差异极显著。【结论】长期高CO2浓度处理促进宁夏枸杞植株营养生长,果实单果质量与纵横径增大,有利于改善果实外观品质;但果实中糖分含量和枸杞多糖、黄酮等生物活性物质的含量明显降低,相关酶活性发生变化,影响果实营养品质。     

外源物质对板栗淀粉合成及相关酶活性的影响

糖分的积累是果实品质形成的关键,蔗糖不仅为植物的生长发育提供物质和能量,也可作为一种信号物质调节碳水化合物代谢和控制同化物分配,进而影响植物的生长发育(谢虹,2003;陈俊伟等,2002).许多学者从蔗糖代谢相关酶的活性变化来探讨果实糖积累的机制,也通过试验证明蔗糖能改善果实品质,对酶活性具有调节作用(王永章等,2001;齐红岩等,2005;龚荣高等,2004;李月芳,2007;唐瑭,2009;苑智华等,2008).     

葡萄浆果中的糖成分以及相关代谢研究的进展

葡萄中的糖种类与含量对浆果品质及葡萄酒的质量具有重要影响,因此关于葡萄果实糖分的研究就显得尤为重要.该文就果实中糖分的生理功能、糖分对葡萄浆果品质及葡萄酒质量的影响以及蔗糖代谢相关酶在果实糖分积累中的作用等方面进行了研究,以期为这一领域的深入研究提供一定的理论依据.     

桃果实发育过程中山梨醇及酶活性变化

碳水化合物的种类和含量是决定果实品质的重要因素,果实中碳水化合物的转化、积累除受内源激素、韧皮部卸载等因子影响外,很大程度上依靠其代谢相关酶活性的调控.糖是植物生长、发育的一个重要的、多重的角色,是果实生长发育的基础物质,同时为果实细胞膨大提供渗透动力.山梨醇属于糖醇类,是山梨糖光合同化产物,可以作为可溶性贮存物质,也可作为类似于蔗糖的一种同化物运输物质.此外,山梨醇与提高植物的抗逆性、改善果实风味也有关(周睿等,1993;Beruter et al.,1997),其在果实内能通过其代谢酶被迅速转化(周睿等,1993;Bianco et al.,2002),山梨醇脱氢酶(sorbitoldehydrogenase,SDH)和山梨醇氧化酶(sorbitol oxidase,SOX)是参与山梨醇代谢的关键酶,其中SDH催化山梨醇转化成果糖与葡萄糖,SOX催化山梨醇氧化成葡萄糖(周睿等,1993;Yamaki et al.,1986).     

竹子快速生长过程中糖分代谢与运输机制研究

竹子笋芽的发育非常缓慢,而竹笋从土里萌发后到完成全部高生长的时间却特别短。在竹笋的快速生长发育过程中,糖分和水分扮演着重要的角色,相关的糖分代谢和水分运输机制并不清楚。课题组以云南箭竹的笋芽以及未伸长、快速伸长和成熟阶段的节间为研究材料,测定不同伸长阶段的糖分代谢、水势、水压变化,并采用示踪的方法测定糖分与水分的运输速率。实验揭示了快速生长的竹笋光合同化物的韧皮部卸载和卸载后运输机制,分析水分运输及其对糖分运输的影响。结果表明:1)笋芽中蔗糖含量高于幼秆,这与笋芽具有较高的甜味相吻合。当竹笋萌发出土后,淀粉和糖分急剧消耗。2)快速伸长的幼竹,光合同化物主要以共质体途径进行韧皮部卸载和卸载后运输,节间纤维和薄壁细胞壁的木质化与栓质化阻碍了质体外的运输。竹壁内侧的维管束,糖分沿维管束的4个方向向外卸载,在外侧的维管束沿2个方向向外卸载。3)随着竹笋发育程度的不同,同化物从母竹向幼笋的运输速率也不同,快速伸长的幼竹,运输速率最高。4)韧皮部运输与水分运输呈正相关,夜间由于水压作用,水分运输促进了同化物的转运,中午由于蒸腾作用阻碍了同化物的转运。在径向运输上,也表现出相同的变化规律。5)蔗糖、...     

不同NPK配比施肥处理对新疆红富士苹果糖分积累的影响

为了研究不同营养配比对新疆红富士苹果糖分积累的影响情况,以新疆维吾尔自治区伊犁州霍城县的6年生红富士苹果树为研究对象,采用氮N、磷P、钾K三因素二次回归正交施肥试验设计,在苹果树生育期内进行了田间施肥试验,对苹果的总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量等指标进行了测定,并分析了不同施肥处理与果实糖分积累的关系。结果表明:新疆红富士苹果为己糖积累型果实,不同生育期新疆红富士苹果果实糖分积累都以果糖为主,占总糖含量的52%～67%;在幼果期和膨大期,氮肥和磷肥对果实糖分积累的影响较大,而在着色期和成熟期,钾肥的作用则较为明显;各种营养元素对苹果总糖含量影响的大小顺序为钾>磷>氮,且氮和磷对其总糖含量的影响是正面效应的,而磷与钾对其有正交互作用。     

不同激素对阿克苏富士苹果果实糖组分和品质的影响

为了研究不同激素对苹果果实糖组分积累与品质的影响,以阿克苏富士苹果为研究对象,设置IAA、GA3和6-BA三种激素处理,采用热滴定法和比色法测定各糖分含量,对数据进行相关性和显著性分析。研究表明:阿克苏富士苹果成熟期果实中的糖组分的积累量排序表现为:总糖还原糖果糖葡萄糖蔗糖,其中果糖占总糖的比例最大;在不同激素处理下,IAA500 mg/L、GA3 250 mg/L和6-BA250 mg/L处理对糖分的积累作用最显著,具有较好的品质;阿克苏富士苹果果实品质综合评价可由甜度值来判断,其中果糖对甜度值的贡献最大,果糖对总糖的影响也最显著。     

铁皮石斛可溶性糖含量与蔗糖代谢酶活性的相关性研究

通过对F型及H型铁皮石斛不同时期可溶性糖含量与蔗糖代谢酶活性的测定,并对其相关性进行分析,分析了可溶性糖的合成与蔗糖代谢酶活性间的关系。结果表明,移栽后F型和H型铁皮石斛叶片中蔗糖磷酸合成酶的活性与季节性变化趋势一致,但F型较H型高;蔗糖降解酶与可溶性糖含量及其还原糖间存在相关关系,达到显著水平。对可溶性糖和相关因子进行偏相关分析和通径分析可知,还原糖的直接通径系数最大为1.015,酸性转化酶的直接通径系数为负值(-0.356),与可溶性糖呈负相关关系,4个因子对可溶性糖含量的直接作用大小顺序为还原糖>酸性转化酶>中性转化酶>蔗糖。     

日本科柿果实发育期间单宁和糖类的变化

甜柿是柿(Diospyros kaki Linn.f.)树的自然类型,属日本主要栽培果树之一,其特点是果实采后不需人工脱涩即可食用,甜脆爽口,风味独特。近年来,日本甜柿已在我国大量引种栽培,国内对甜柿的生物学习性和栽培方法已作了不少观察和研究。但对甜柿果实的生长发育过程及果实发育期间生化物质消长规律的研究尚未见报道。作为柿果主要成份     

猕猴桃对硒的吸收、分布、积累特性的研究

大田条件下,给中华猕猴桃施以浓度分别为0．15、0．3、0．5mg／培的Na：SeO,溶液,在盛花期每30d测定果实和叶对硒的积累情况;果实成熟期测定猕猴桃各部位含硒量以及鲜重、可溶性糖含量、可溶固形物和Vc含量;结果显示：施硒后,猕猴桃各部分含硒量显著升高,并且硒在猕猴桃中累计顺序为根〉叶〉花〉果实。果实鲜重、可溶性糖含量、可溶固形物和％含量随着硒浓度的增大而升高,然而在高浓度的硒（≥0．5rag／kg）水平下,受到不同程度的抑制。施硒显著提高了猕猴桃对硒的吸收、分布、积累和改善了果实的品质。     

Fall frost resistance in willows used for biomass production. II. Predictive relationships with sugar concentration and dry matter content

The accumulation of sugars and dry matter in stems in fall was examined in relation to frost hardening in eight willow clones (six clones of Salix viminalis L. and one clone each of S. viminalis x S. schwerenii E. Wolf and S. dasyclados Wimm.). Evidence is presented that three sources of variation in fall frost resistance among the eight clones could be assessed from an analysis of stem composition. First, the pre-hardening value of frost resistance could be assessed from the total sugar concentration. Second, the start of induction of apical growth cessation and hence frost hardening could be distinguished by a stepwise increase in sucrose-to-glucose ratio. Third, the progress of frost hardening during its first phase could be followed from a proportional rise in total sugar concentration and, even more accurately, from a proportional rise in dry-to-fresh weight ratio. In contrast, the second phase of frost hardening was largely uncoupled from sugar and dry matter accumulation. Raffinose and sucrose accumulation seemed to be under differential environmental controls. Sucrose accumulation started with the initiation of growth cessation controlled by photoperiod, whereas raffinose accumulation started with falling temperatures later on. Starch reserves that built up in stems in early fall were partially mobilized later on to support sugar accumulation. In contrast to stems, leaves did not exhibit a preferential accumulation of sucrose in fall.     

Changes in fruit sugar concentrations in response to assimilate supply,metabolism and dilution: a modeling approach applied to peach fruit (Prunus persica)

The influence of assimilate supply, metabolism and dilution on sugar concentrations in the mesocarp of peach (Prunus persica (L.) Batsch) fruit during the main stage of fruit enlargement was analyzed with the SUGAR model of Génard and Souty (1996). The model predicts the partitioning of carbon into sucrose, sorbitol, glucose and fructose in the mesocarp of peach fruit. Based on measured data and the model, we determined values for the relative rates of sugar transformation. These rates were constant, varied with time or varied with relative fruit growth rate, depending on the type of sugar. Equations were derived to describe these rates and incorporated into the SUGAR model. The model simulated the effects of changing assimilate supply and fruit volume on sugar concentrations. The set of equations for the SUGAR model was rewritten to include the three components influencing sugar concentrations: assimilate supply, metabolism and dilution. The sugar types differed in sensitivity to these components. Sucrose was highly sensitive to changes in assimilate supply and to the dilution effect; it was not subject to intense metabolic transformation. Sorbitol was the most important carbohydrate in fruit metabolism, which explains why the sorbitol concentration was always low despite the strong positive effect of assimilate supply. The reducing sugars constituted a transitory storage pool and their concentrations were closely related to metabolism.     

TDS调节剂对板栗叶片光合强度及其产物输出的影响*

ＴＤＳ调节剂对板栗叶片光合强度及其产物输出的影响苏梦云，胡小明，吴祖洪，应廷龙，周国璋关键词ＴＤＳ调节剂，板栗，光合强度，光合产物输出ＴＤＳ调节剂处理对板栗（ＣａｓｔａｎｅａｍｏｌｌｉｓｓｉｍａＢｌ．）具有提高结果率和增加产量的作用［１，２］，但对其...     

乌饭树浆果营养成份分析及其开发应用

对乌饭树浆果营养成份进行测定与分析，结果表明，乌饭树浆果营养成份丰富，不仅含有糖、有机酸．而且蛋白质、脂肪和维生素等含量也比一般水果都高．特别是蛋白质生物价、尼克酸的含量甚高、营养价值极高：并提出了开发利用乌饭树的前景与设想。     

李果实发育过程中糖含量变化与糖代谢相关酶的关系

以‘龙园蜜李’为研究对象,运用分光光度计法,研究李子生长过程中糖含量和糖代谢相关酶含量的变化,通过对其相关性分析,发现：李子在坐果初期,转化酶活性旺盛,蔗糖含量较低,随着果实生长发育,转化酶活性逐渐下降,蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性升高,蔗糖含量逐渐上升。相关性分析得出,蔗糖含量与蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性呈现极显著和显著正相关性,而与转化酶活性呈现显著负相关性。     

不同类型桃果实采后糖酸代谢的差异性分析

为了探讨不同类型桃果实糖酸代谢的差异性及采后风味劣变的机理,从而为适宜采收成熟度的选择奠定理论基础,以不同成熟度的‘沪油018’油桃、‘湖景蜜露’水蜜桃和‘玉露’蟠桃为试材,对其果实在采后糖酸代谢的规律和差异性进行了研究。结果表明:1采收时,七、八、九成熟的‘沪油018’其果实中的蔗糖含量间无显著性差异,八成熟‘湖景蜜露’水蜜桃果实中的蔗糖含量显著高于其七成熟果实,七成熟‘玉露’蟠桃果实中的蔗糖和山梨醇含量均显著高于其八成熟果实;‘玉露’蟠桃果实中的蔗糖含量(82.8~91.49 mg·g~(-1))显著‘湖景蜜露’水蜜桃(77~87 mg·g~(-1))‘沪油018’(55~60 mg·g~(-1));七、八成熟‘沪油018’和‘湖景蜜露’水蜜桃果实中的苹果酸和总酸含量间的差异均不显著,七成熟‘玉露’蟠桃果实中各游离酸和总酸含量均显著高于(P≤0.05)其八成熟果实;‘玉露’蟠桃和‘沪油018’果实中的苹果酸含量均显著高于‘湖景蜜露’水蜜桃。2室温贮藏期间,3种类型桃果实中蔗糖和总糖含量的变化均较缓和;七、八成熟‘玉露’蟠桃和‘沪油018’果实中的苹果酸和总酸含量均呈上升趋势,七成熟‘湖景蜜露’水蜜桃果实中的奎宁酸和苹果酸含量均呈急剧下降的趋势。3低温冷藏下,七、八成熟果实中糖的合成速率均低于室温贮藏的果实,九成熟果实中的果糖和葡萄糖含量均已呈降解趋势,其甜度也有一定程度的降低;七、八成熟‘湖景蜜露’果实中各游离酸和总酸含量均呈急剧下降趋势,而‘沪油018’和‘玉露’蟠桃的变化均较缓和。综合分析结果表明:不同类型桃果实的糖酸组分及其代谢存在一定的差异,‘湖景蜜露’水蜜桃风味劣变快于其他两个品种;室温和低温贮藏期间,其果糖组分及含量的变化均缓和,而其果酸组分及含量的变化却均剧烈。文中因此建议,以酸代谢为果实低温冷藏研究的主要方向,以酸降解峰点来界定果实的安全贮藏期。