果实成熟衰老过程中软化机理研究进展

介绍了果实成熟衰老过程中呼吸作用、乙烯释放量、细胞壁超微结构和组分变化,以及与果实软化有关的细胞壁酶的活性变化。多数果实软化是由于细胞壁的破坏,细胞中的果胶溶液化,纤维素解体等。与果实软化相关较为密切的4种细胞壁酶:多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、纤维素酶(Cx)和果胶甲酯酶(PME)。为深入研究果实软化机理提供参考。     

早熟苹果果实软化过程中乙烯、相关酶及其基因表达变化

苹果早熟品种果实易软化是影响其在生产中推广的重要原因,阐明其果实软化机理对于延长果实贮藏期,保持其品质具有重要意义。以藤木1号、XU2-5为试材,分析了果实软化过程中果实硬度、乙烯释放速率、相关酶活性及相关基因表达的变化,结果表明,随着果实成熟,果实硬度下降,乙烯释放速率升高,藤木1号的乙烯释放速率显著高于XU2-5;两品种(系)的MdACS6基因相对表达量变化基本一致,前期基因相对表达量较低,之后相对表达量逐渐升高。随着果实成熟藤木1号果实的MdPG1基因相对表达量和酶活性变化趋势一致,均在盛花后100 d达最高,而XU2-5则表现为盛花后80～90 d基因相对表达量和酶活性变化趋势一致,在盛花后90 d基因相对表达量最高,酶活性则在盛花后100 d达最高。盛花后80～85 d两品种(系)的PE活性与MdPE基因相对表达量均呈升高趋势,此时酶活性达一高峰,盛花后90～100 d,两品种(系)的MdPE基因相对表达量下降,而PE活性逐渐升高;两品种(系)的LOX活性均呈现先降低后升高的趋势,最低点出现在盛花后85 d,XU2-5的MdLOX基因相对表达量变化则呈现先升高后降低的趋势,高峰出现在花后85 d,而藤木1号的MdLOX基因相对表达量呈逐渐升高趋势,最高值出现在花后100 d。综上所述,采取措施调控基因的表达可能可以有效调控果实软化。     

细胞壁分解酶与果实软化的关系研究进展

软化是影响果实采后寿命的重要因素,是果实成熟过程一系列细胞壁酶有序作用的结果。各种酶在不同种类果实成熟与软化过程的表现各有特点。本文针对细胞壁分解相关的各种酶,综述果实成熟与软化过程酶活性变化、酶基因表达的最新研究进展,并推测果实软化的分子机理。     

杧果果实后熟过程中PME基因家族的鉴定与表达分析

为探明影响杧果(Mangifera indica L.)软化的机理、研究果胶甲酯酶(pectin methylesterase, PME)基因家族在杧果果肉中的功能,本研究对‘红象牙’杧果软化期间果实硬度、可溶性固形物含量、微管结构、PME酶活和PME家族表达量进行测定,并对PME基因家族进行生物信息学分析。结果表明,杧果后熟软化过程中伴随着微管骨架的解聚、果实硬度的下降、可溶性固形物含量的升高以及PME活性的降低。在‘红象牙’杧果基因组中共筛选出51个PME基因,Ⅰ型PME (包含PME和PMEI结构域)基因有24个,Ⅱ型PME(仅含PME结构域)基因有27个。51个PME基因中有22个在后熟期表达,参与果实软化。同时,发现mango030191和mango030421两个基因在后熟期内高表达,可能在抑制果胶降解,抑制果实软化中发挥重要作用。Ⅰ型和Ⅱ型PME基因在系统发育树中占据不同分支,第1～2分支都是Ⅰ型PME基因,第3分支都是Ⅱ型PME基因。Ⅰ型和Ⅱ型PME基因拥有各自的基序、保守结构域、内含子外显子特征。本研究鉴定并提供了杧果PME基因家族成员的基本信息,为阐明杧果后熟过程中...     

果实成熟软化机理研究进展

果实在采收后仍然是活的有机体，在贮藏过程中会发生不断的软化现象。果实的成熟软化是一个非常复杂的发育调控过程，其间经历了一系列生理生化的变化，包括细胞壁的降解、内含物的变化、呼吸速率以及其他的代谢变化。本文就果实成熟软化方面的进展进行了综述，介绍了与果实成熟软化过程相关的胞壁酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、木葡聚糖内糖基转移酶、纤维素酶、糖苷酶等)、胞膜酶(脂氧合酶)、胞内酶(淀粉酶和蔗糖酶)以及植物激素(乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸)等在果实成熟软化过程中含量的变化和作用，并对软化机理进行了探讨。综合表明，果实的成熟软化过程受多种酶、植物激素等因素的影响，各种酶活性的变化情况及植物激素的作用在不同种类、不同品种果实中表现不同。果实成熟软化机理的探讨为果实的贮藏、保鲜及加工提供了理论依据，具有现实的意义。     

不同耐贮性粉果番茄贮藏期间果实软化相关酶活性的研究

以不同耐贮性的粉果番茄品种"欧盾"、"津粉207"为试材,研究在低温(10±0.2)℃贮藏期间果实硬度、乙烯释放量、细胞壁降解酶活、膜脂过氧化以及抗氧化酶活性的变化。结果表明:随着贮藏时间的延长,耐贮性强的"欧盾"品种番茄果实硬度下降较慢,乙烯释放量低,细胞壁降解酶活性、丙二醛含量、脂氧合酶(LOX)和抗氧化相关酶活性偏低;而"津粉207"品种番茄比"欧盾"品种番茄硬度下降快,乙烯释放量和丙二醛含量高,细胞壁降解酶活性、LOX和抗氧化相关酶的活性较高。     

1-MCP结合低温贮藏对杏果实采后软化及相关酶活的影响

以新疆库车小白杏为试材,采用浓度为1μL/L的1-MCP常温密闭熏蒸处理24 h,以蒸馏水熏蒸作为空白对照,然后置于4℃冷库中贮藏,定期测定各指标,研究1-MCP处理对低温贮藏过程中杏果实软化及相关酶活性的影响。结果表明:1-MCP处理能显著延缓杏果实硬度的下降,抑制小白杏果实呼吸强度和乙烯释放量的上升及果实软化相关酶PG、PE、Cx、β-glu、β-Gal、α-Afa的活性,延长杏果实的贮藏期,为新疆小白杏果实贮藏提供了理论依据。     

番茄果实成熟软化过程中细胞壁作用机制研究进展

番茄是研究果实成熟的重要模式作物,细胞壁结构和成分的改变是造成果实成熟变软的重要因素,综述了果实成熟过程中细胞壁各种相关基因、酶和转录因子的功能和研究进展,旨在构建番茄果实成熟软化中的细胞壁作用机制相关调控网络,为增强果实耐贮性方面的相关研究提供参考.     

桃醛酮还原酶基因PrupeAKR2在果实成熟软化中的功能分析

PrupeSEP1在调节桃果实成熟软化过程中起重要作用,本研究通过PrupeSEP1酵母双杂筛库鉴定得到的互作蛋白PrupeAKR2。为了探究PrupeAKR2在桃果实成熟软化中的作用,本研究将PrupeAKR2在‘中桃5号’果实中瞬时过表达,研究其对果实贮藏期间质地指标,成熟软化相关基因的表达量变化的影响,同时利用酵母双杂交系统验证PrupeAKR2和PrupeSEP1是否存在互作。结果表明,瞬时过表达PrupeAKR2后,与对照(PC2300空载体)相比,果实加快软化。在采后贮藏的前2 d,OE-PrupeAKR2果实中成熟软化相关的PrupeACS1、PrupeACO1、PrupePME、PrupePG21、PrupePG22的表达均被抑制;而OE-PrupeAKR2果实在贮藏的4～10 d PrupeACO1和PrupePME的表达量、在贮藏的8～10 d PrupeACS1和PrupePG21的表达量、以及在贮藏的4～8 d PrupePG22的表达量均显著高于对照果实。酵母双杂交验证表明PrupeAKR2与PrupeSEP1存在互作关系。研究结果表明,桃PrupeAKR2和PrupeSEP1蛋白发生互作,且正向调控果实成熟软化。本研究可为PrupeAKR2调控果实成熟软化提供理论依据,对开展PrupeAKR2功能的深入研究具有重要意义。     

李属植物果实成熟软化研究进展

李属植物果实营养丰富,为人类提供了大量的营养物质,但是其果实采后迅速软化,导致果实品质下降、不耐贮藏及货架期短。为了解李属植物果实成熟软化的研究概况,本研究归纳总结了李属植物果实成熟过程中包括呼吸作用、乙烯释放、品质相关物质变化在内的生理变化,细胞壁结构、物质成分变化、细胞壁降解相关酶在内的细胞壁变化,果实成熟软化相关的基因及果实成熟软化蛋白质组学研究进展,并提出了存在的问题及未来研究趋势。指出目前李属植物果实成熟软化研究集中于果实采收后或贮藏期间细胞壁物质成分、结构变化及细胞壁降解相关酶,如多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶等的活性变化,及这些酶的基因克隆、功能分析,指出结合转录组学、蛋白质组学、代谢组学和基因组学等几种组学将是李属植物果实成熟软化研究的发展方向。     

果蔬采后硬度变化研究进展

综述了细胞壁变化对果蔬采后硬度影响的研究进展,介绍了细胞壁的构成及组成成分,分析了细胞壁变化导致果蔬采后硬化和软化的原因,阐述了木质素合成代谢相关酶对果蔬采后硬化的影响和细胞壁降解相关酶对果蔬采后软化的影响,以期为果蔬保鲜技术及其机理的研究提供参考。     

乙烯吸收剂对丰水梨果实软化和细胞壁代谢的影响

为了探讨乙烯吸收剂通过调控环境乙烯,进而抑制梨果实软化的作用,以丰水梨为研究材料,用PE18 μm保鲜袋包装,研究了乙烯吸收剂在0℃条件下,对果实冷藏期间果实硬度、乙烯释放以及细胞壁物质代谢的影响。结果表明,丰水梨果实乙烯释放高峰过后,伴随着果实软化,而果实乙烯释放与袋内环境乙烯浓度变化呈极显著正相关关系,果实硬度与水溶性果胶含量呈极显著负相关关系。乙烯吸收剂通过对环境乙烯的调控作用,抑制了果实乙烯释放和PME、PG活性的升高,使果胶物质降解速度受限,从而有效保持了果实硬度,延缓了果实软化进程。     

新病害草莓褐色叶斑病病原菌细胞壁降解酶研究

草莓褐色叶斑病是中国新发现的一种病害,造成叶片坏死和果实腐烂。为明确该病原菌的致病机理,对草莓褐色叶斑病菌产生的细胞壁降解酶进行研究。采用3,5-二硝基水杨酸法（DNS法）和紫外分光光度计法测定该病原菌产生的细胞壁降解酶的种类和活性。结果发现,该病原菌能够产生多种细胞壁降解酶,即多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE),但不产生纤维素酶(Cx),其中PG和PMG活性较强,且PG和PMG在培养6天时活性最强,PMG在23℃条件下培养时活性最强,PG在28℃条件下培养时活性最强,静止和振荡交替培养有利于PG和PMG的产生。致病作用研究发现,果胶酶（PG和PMG）可引起果实腐烂和叶片坏死,说明其在该病原菌的致病过程中起重要作用。     

外源水杨酸处理对采后蓝莓果实软化的调控作用

为探究外源水杨酸处理对采后蓝莓果实软化的调控作用及最适调控浓度,以‘蓝丰’蓝莓果实为试材,分别采用3 种不同浓度（0.5、1.0、1.5 mmol/L）的外源水杨酸对采后蓝莓果实进行处理,测定常温货架期间果实硬度、腐烂率、失重率、可溶性固形物含量（SSC）的变化,以及果胶酯酶（PE）、多聚半乳糖醛酸酶（PG）和纤维素酶（Cx）等细胞壁水解酶活性的变化。结果表明：外源水杨酸处理能有效延缓采后蓝莓果实硬度下降, 从常温货架2 d开始,1.0 mmol/L 水杨酸处理组蓝莓果实硬度显著高于对照组（P＜0.05）,常温货架8 d时,1.0 mmol/L 水杨酸处理组果实硬度比对照组高70%。与对照组相比,1.0 mmol/L 水杨酸处理可将蓝莓果实腐烂发生时间推迟2 d,且能够有效降低果实失重率,并维持果实SSC 稳定。1.0 mmol/L 水杨酸处理显著抑制了蓝莓果实PE 和PG 活性的升高,进而延缓果实软化。综上所述,外源水杨酸处理对采后蓝莓果实软化具有一定的调控作用,其中1.0 mmol/L 为抑制果实软化的最适水杨酸处理浓度,其可通过抑制PE、PG 活性延缓采后蓝莓果实软化。     

火龙果皮果胶的酶法提取及其理化性质研究

以火龙果皮为原料,采用纤维素酶法提取火龙果皮果胶,通过单因素试验结合正交试验优化火龙果皮果胶提取工艺参数,并分析火龙果皮果胶性质。结果表明,火龙果皮果胶的最佳提取工艺为：纤维素酶添加量50%,料液比1∶60 (g/mL),提取时间1.5 h,提取温度55 ℃,缓冲液pH 4.0。在该条件下,火龙果皮果胶得率为29.25%,酯化度24.58%,属于低酯果胶,其各项理化指标均符合GB 25533—2010的要求。     

尖孢镰孢菌致病机理及相关致病基因研究进展

尖孢镰孢菌是农作物和园艺作物上为害最严重的土传病原物之一,目前仍缺乏有效的防治措施,而明确其致病机理被认为是开发新的且有效的防治技术的重要基础。本文从尖孢镰孢菌产生毒素、尖孢镰孢菌细胞壁降解酶、尖孢镰孢菌对寄主的定植及对植物防卫物质的解毒等角度阐述了尖孢镰孢菌致病机理,总结了近几年克隆的15个尖孢镰孢菌致病相关基因、基因功能以及筛选致病基因的策略;概括了研究致病机理和致病基因的意义。