香蕉泛素结合酶基因与果实成熟关系的研究

根据香蕉果实采后早期成熟的抑制缩减杂交文库获得的香蕉泛素结合酶基因片段,从香蕉（Musa acuminate L. AAA group‘Brazilian’）果实中克隆了泛素结合酶基因的cDNA全长,命名为MaUCE1。该cDNA全长890 bp,编码152个氨基酸。BlastX分析表明,该基因所推导的氨基酸序列与烟草（BAB40310）、小麦（AAA34310）、拟南芥（L19351）和马铃薯（ABA46759）有较高的一致性（95.39%、95.39%、92.11%和90.79%）,并且结构域分析发现该序列具有泛素结合酶E2的酶活性中心部位和一个与其他真核生物泛素E2酶相同,在泛素E2硫酯键形成中具有催化活性,并在进化上高度保守的半胱氨酸残基。该基因在香蕉根、茎、叶、花、果实中均有表达,但在花和果实中的表达量较高,并且在果实成熟后期表达量升高,与淀粉磷酸化酶活性变化一致,与淀粉含量的变化呈负相关,暗示该基因可能参与香蕉果实成熟过程中的分解代谢,而与果实成熟启动无关。     

蔗糖磷酸合成酶与香蕉果实成熟、衰老的关系

 研究了正常成熟、成熟抑制和促进成熟处理的香蕉果实蔗糖磷酸合成酶( SPS) 与呼吸速率、硬度及蔗糖形成的关系。结果表明: (1) 使用乙烯吸收剂不仅极显著抑制了呼吸速率、果实软化和蔗糖的积累(P < 0.01) , 同时抑制了SPS的活性, 与正常成熟果实相比, 其SPS活性高峰延迟3 d出现, 酶活性明显降低。(2) 丙烯处理不仅使SPS活性高峰比对照提前9 d出现, 而且促进了呼吸速率的提高, 加速了硬度的下降和蔗糖的积累。表明SPS与香蕉果实的成熟、衰老和糖的积累及果实软化等有密切的关系。     

果实成熟衰老与保护酶系统的关系

近年来,果实采后生理研究领域发生了很大变化,以SOD为中心的生物活性氧代谢倍受关注.活性氧及保护酶系统在果实贮藏及衰老过程中的作用、贮藏衰老过程中酶活性的变化以及如何控制成为果实采后生理研究的热点.本文根据有关研究资料,说明目前对果实采后活性氧及保护酶系统的研究进展.     

转基因番茄果实成熟与乙烯含量的关系

为探索番茄果实成熟与乙烯的关系,测定了转反义NR和ACC基因突变体番茄果实不同发育期乙烯释放量的变化,结果显示:(1)NR2、NR17和NR18号转反义NR基因果实各期的乙烯含量变化规律与普通果实相同。(2)转反义 NR基因番茄果实与转反义ACC基因番茄果实不同,前者果实能正常成熟、但成熟延迟,后者不能正常成熟。(3)在转反义NR基因果实发育各期中,粉红期乙烯释放量最高。(4)转反义NR基因果实成熟各期乙烯的释放量均明显低于普通果实。说明乙烯受体蛋白基因——NR基因的表达在被抑制后,也反过来抑制了番茄果实乙烯的释放。(5)转反义NR基因果实在常温下贮藏,贮藏期延长了43d。     

ABA和乙烯与甜樱桃果实成熟的关系

以‘红灯’甜樱桃为试材,分析了果实生长发育过程中内源脱落酸(ABA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)含量的变化以及外源ABA和乙烯利处理对果实成熟进程的影响,探讨了ABA和乙烯与甜樱桃果实成熟的关系。结果表明:果皮和果柄中的ABA含量呈逐渐上升的趋势,在花后43d达到最大值。果肉中的ABA含量呈先下降后上升再下降的趋势,在花后14d时含量较高,之后下降,花后25d开始又迅速上升,至花后36d出现一高峰,之后下降。种子中的ABA含量和果肉表现出相似的变化趋势,但ABA峰值的出现早于果肉。ACC含量在果实的整个发育过程中变化不大,并且一直处于很低的水平,最大值不足0.02nmol·g-1FW。外源ABA能促进内源ABA的合成和乙烯的释放,但对内源ACC的变化没有显著影响。乙烯利持续处理能促进乙烯的释放,提高内源ACC的水平。外源ABA能提高甜樱桃果实的成熟度和花青苷含量,促进果实软化。乙烯利处理对果实的硬度、花青苷含量和成熟度指数均没有显著影响。     

草莓果实成熟软化相关基因研究进展

对草莓果实细胞壁水解酶和伸展蛋白在成熟软化时的功能和作用进行了阐述,并对已报道的相关编码酶（或结构蛋 白）的基因进行了描述和评价。指出纤维素酶、果胶裂解酶和伸展蛋白是参与草莓果实成熟软化的关键因子;并提出利用RNA 干扰等生物技术对关键基因进行调控,降低相关酶的mRNA表达,提高草莓果实硬度的研究思路。     

猕猴桃总淀粉酶活性与果实软化的关系

猕猴桃采后的软化过程分为两个明显的阶段，其中第一阶段果实的快速软化与淀粉酶活性的上升所引起的淀粉的快速降解显著相关（Ｒ＝０．９９）。用机械伤或乙烯处理可提高淀粉酶的活性，加速淀粉的降解，从而促进了果实的软化。与冷藏相比，气调贮藏可明显地阻止淀粉酶活性的上升，减少淀粉的降解，因而较好地保持果实的硬度。     

猕猴桃成熟果实中脂氧合酶基因的克隆

采用ＰＣＲ扩增方法,从成熟猕猴桃果实组织中克隆到一个８２４ｂｐ的脂氧合酶（ＬＯＸ）基因片段（ｐＫＬＣ１）,该片段含有２７５个氨基酸组成的开放阅读框架,它与拟南芥菜、黄瓜、豌豆、土豆、水稻、大豆、烟草和番茄的核苷酸同源性为５９．０％～７４．６％,氨基酸同源性为６３．１％～７６．３％。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交表明,ｐＫＬＣ１片段为一低拷贝数基因家族所编码。     

沙棘果实成熟模式研究

本文对乌鞘岭地区天然分布的中国沙棘和西藏沙棘物候期进行了系统观察,对两种沙棘果实生长与成熟期间的呼吸速率、内源植物激素IAA、ABA、乙烯含量的变化进行了系统测定,结果表明果实发育前期IAA含量与呼吸速率都很高,果实变色期时降至极小值,ABA恰在此时出现,9月末(花后135—139天)果实完熟时,ABA达到最高水平。果实完熟后果肉与种子中IAA又有增长趋势。中国沙棘、西藏沙棘分别于9月中旬末(花后133天)和9月上旬(花后115天)种子完熟时出现呼吸升高现象。果实生长后期有微量乙烯生成。根据沙棘果实ABA在变色期出现,完熟衰老前达到高峰值与呼吸速率及IAA的变化状况,有理由认为ABA在沙棘果实生长阶段的转化与成熟过程中起有重要的调节作用。按照其成熟模式,沙棘应属于非跃变果实,但成熟时却伴有呼吸升高现象,又有别于其它非跃变果实。     

香蕉果实贮藏冷害与NAD激酶活性变化的关系

 以‘巴西'香蕉果实为试材,研究了果实采后在22℃和6℃下贮藏期间NAD激酶(NADK)活性与冷害发生情况,膜渗透性,丙二醛(MDA)含量,多酚氧化酶(PPO)以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化的关系。结果表明,6℃下贮藏3d 时果实出现冷害症状, 11d时冷害加重,同时NAD激酶活性、膜渗透性、MDA含量和PPO活性均始终高于22℃贮藏的, 并在11d时达到高峰,而PAL活性则呈下降趋势,其活性始终低于22℃贮藏的。6℃下用NAD激酶激活剂氯化钙处理香蕉果实后,NADK受到激活,冷害程度加重,而用钙离子通道阻塞剂异博定（verapamil,Vp）处理后则抑制了NADK 活性,果实冷害症状延迟4 d 出现,冷害程度减弱,说明香蕉果实冷害发生与NADK 活性变化密切相关。     

香蕉果实MaGBSSI基因家族的克隆及表达分析

以"巴西"蕉(Musa acuminata L.AAA group cv.Brazilian)为试材,利用同源克隆法获得4个颗粒结合淀粉合成酶I(Granule-Bound Starch Synthase I,GBSSI)基因家族成员的cDNA全长,运用MEGA 5.05软件进行聚类分析,并通过quantitative real-time PCR(qPCR)技术检测MaGBSSI基因家族成员在香蕉果实不同发育时期及成熟阶段和不同组织中的表达情况。结果表明:香蕉4个MaGBSSI基因家族成员MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-3、MaGBSSI-4的cDNA全长分别为1 851、1 851、675、1 845bp,登录号分别为KF512020、KF512021、KF512022、KF512023。聚类分析发现,香蕉MaGBSSI基因家族与其它植物GBSSI基因同源性达65%。qPCR分析发现,MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-4在香蕉根、球茎、叶片和苞片等营养器官中明显上调表达,而MaGBSSI-3在花、果皮、果肉等生殖器官中表达量比较高,在根、球茎及叶片中几乎不表达。香蕉果实发育过程中,MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-4在0~30d明显上调表达,而MaGBSSI-3在香蕉果实发育30~60d表达量比较高,在0~30d几乎不表达,且随着果实的成熟,MaGBSSI-3表达量逐渐下降。研究结果为阐明香蕉果实的直链淀粉生物合成及降解机制并对其进行表达调控奠定了基础。     

苹果成熟期间果皮花青素含量与果实品质的关系

以８年生陆奥、王林和富士苹果为试材,经套袋处理使三者果实着红色,对果皮花青素含量与果实品质之间的关系进行了研究,回归方程的拟合结果表明：所有供试品种及处理,花青素含量与可滴定酸含量、ｐＨ值以及固酸比之间分别呈显著或极显著的抛物线相关关系;而与可溶性固形物含量只有陆奥达极显著相关。着色果皮的红色与果实硬度之间不存在相关关系。     

香蕉果实潜伏侵染真菌研究

通过埘海南省香蕉果实潜伏侵染病原真菌的研究表明,供试地区之间香蕉果实真菌带菌率没有显著差异,而香蕉果实不同发育时期的带菌率存在极显著差异,幼果带菌率最低,成熟期果实带菌率最高;香蕉果实不同部位的带菌率也存在极显著差异,轴部的带菌率最高,香蕉上部、中部、下部带菌率较低。在分离出的12种真菌中,有8种是潜伏侵染病原真菌,其中Colletotrichum musae为最主要潜伏侵染真菌,其次是Fusarium spp.、Botryodiplodia theobromae,另外还有Verticillium theobromae、Nigrorpora oryzae、Rhizopus stolonifer、Curvularia sp.和Pestalotiopsis sp.。     

苹果成熟期间果皮花青素含量与果实品质的关系

以８年生陆奥,王林和富士苹果为试材,经套袋处理使三者果实着约色,对果皮花青素含量与果实品质之间的关系进行了研究,回归方程的拟合结果表明：所有供试品种及处理,花青素含量与可滴定酸含量。     

INA诱导的香蕉果实抗病性与早期活性氧积累的关系

 研究2,6–二氯异烟酸（INA）对采后香蕉果实抗病性的诱导作用和早期果皮活性氧含量、抗病相关酶活性及基因表达量的变化。结果表明：香蕉果实经0.5 g · L-1 INA处理后0、3、6、12、24 h接种炭疽病菌孢子,贮藏8 d后,INA处理果实的病斑直径比对照果实的明显减小;INA处理果实的H2O2含量和NADPH氧化酶活性分别在6 h和3 ~ 12 h明显高于对照;过氧化氢酶（CAT）活性均明显低于对照,抗坏血酸氧化酶（APX）活性稍低于对照,CAT和APX基因的表达也受到一定的抑制;内切几丁质酶（CHI）活性在0、3、6、12 h高于对照,外切CHI活性在24 h内逐步增加,而对照保持不变;CHI1和CHI2基因的表达在前6 h略高于对照。综上所述,INA诱导采后香蕉果实抗病性增加与其早期活性氧水平及抗病相关酶活性增加有密切关系,由于活性氧合成酶活性增加、清除酶活性减少而产生的高水平活性氧可能作为信号分子启动了抗病应答反应。     

番木瓜果实成熟相关基因的cDNA-AFLP分析及克隆

 为了探讨番木瓜果实成熟机理,利用cDNA-AFLP技术对破色期和半黄期的番木瓜果实进行基因差异表达分析,获得了50个与果实成熟相关的差异基因片段,其中28个与GenBank数据库中的功能基因同源,分别参与了果实成熟过程中基因表达调控,DNA与蛋白质合成及运输,蛋白质降解,能量代谢,营养物质代谢和逆境胁迫反应等过程。在差异片段序列基础上设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术成功克隆了4条差异基因cDNA全长,分别命名为CpGMP、CpPAA1、CpPOD和CpMYB。半定量RT-PCR分析结果表明,随着果实的成熟衰老,4个基因的表达量相应变化,说明其可能参与果实的成熟过程。     

植物基因工程在控制果实成熟上的应用

1.植物基因工程简介植物基因工程是基因工程的一个分枝,近几年来的研究进展十分迅速.在植物抗病、抗虫、抗除草剂和改变植物的基因成分方面都已得到了不少转基因植株,有的已经培育成了品系,为提高作物的品质、产量及抗逆性、加速优质、稳产良种的选育进程提供了一条诱人的全新途径.植物基因工程的基础研究方面,迄今国际上已经分离出来可供植物基因工程使用的目的基因已超过80个,常用的30多个.在载体构建方面,国际上已有好几套现成的常用植物基因的载体可供使用,美国的Monsanto公司,英国的PBI(植物育种研究所)、美国的PGEL(植物基因工程实验室)和比利时的Gent实验室,都有一批可供使用的植物基因工程的载体.植物基因转移到植物细胞的方法除了常用的载体法外,还有把DNA直接导人的PEG法、电击穿孔法、微弹射击法(又叫基因枪法)等.近来,基因工程控制果实成熟的研究已引起了人们的注意,如何运用基因工程的方法来控制果实成熟的过程,以期改善果实品质,获得耐藏的果实品种,已成当今令人瞩目的研究热点之一.     

香蕉果实采后乙醇脱氢酶活性与乙烯代谢的关系

乙醇脱氢酶(ADH)在果实的生长发育以及果实成熟过程中起到一定的作用。以香蕉果实为材料,测定了乙烯、1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对香蕉果实采后乙烯释放量和ADH活性的影响,以了解ADH活性与乙烯代谢的关系。结果表明,与正常后熟的香蕉相比,乙烯处理使香蕉果实的乙烯释放量提前11 d达到峰值,ADH活性提前11 d开始上升。1-MCP处理则显著抑制了香蕉的乙烯释放,没有出现乙烯峰,ADH活性也被抑制,活性变化不明显。推测在香蕉果实采后成熟过程中乙醇脱氢酶(ADH)活性与乙烯代谢成正相关,乙醇脱氢酶(ADH)活性可能受乙稀代谢调控。