乙烯对采后菠萝蜜果实碳水化合物代谢及其酶活性的影响

以‘海大2号’菠萝蜜为试材,研究了果实采后乙烯利和1-MCP处理对果实碳水化合物代谢及相关酶活性的影响。结果表明,在果实成熟过程中,随着淀粉含量的下降,可溶性糖(主要为蔗糖)含量增加,淀粉酶和SPS酶活性呈先增后减的单峰型变化。相关性分析发现,可溶性糖含量的增加与淀粉含量的下降呈极显著负相关,与SPS酶活性呈极显著正相关,淀粉含量的变化与淀粉酶活性没有显著的相关关系。乙烯利处理在极显著加速淀粉降解的同时也极显著加快蔗糖、葡萄糖和果糖积累。乙烯利处理后,淀粉酶和SPS酶活性峰的出现分别提前了2 d和4 d,并极显著地增加了淀粉酶和SPS酶活性(P0.01)。1-MCP处理在极显著减慢淀粉降解的同时也极显著延缓了可溶性糖的积累。1-MCP处理降低了前期总淀粉酶和SPS酶的活性,并将二者的活性峰推迟了8 d,但却极显著地增加了总淀粉酶活性峰值(P0.01),对SPS活性峰无显著影响。乙烯利和1-MCP处理极显著增加了成熟果中果糖和葡萄糖的含量,但对蔗糖和可溶性总糖含量无显著影响。综合分析认为,淀粉和蔗糖是菠萝蜜果实中碳水化合物代谢的枢纽,乙烯对菠萝蜜果实采后成熟过程中碳水化合物的代谢及总淀粉酶和蔗糖磷酸合酶的活性有重要影响。     

京红桃及其晚熟芽变晚京红果实差异表达转录因子的转录组分析

为探究调控桃果实发育成熟的分子机制,以京红及其晚熟芽变晚京红为试验材料,基于转录组测序(RNA-seq)数据分析二者果实在转录组中差异表达的转录因子基因,并分析其在果实发育成熟过程中的表达模式。结果表明,共鉴定出302个转录因子基因,其中158个差异表达,分属于B3、MYB-related、NAC、WRKY、bHLH、MYB和HB-other等转录因子家族。对京红和晚京红相同花后时间差异表达转录因子进行分析,发现一系列转录因子以不同的表达模式参与了桃果实发育成熟调控过程,进一步筛选到17个转录因子表达模式存在较大差异,表明与晚京红成熟期延长调控密切相关。试验结果为深入研究特定转录因子在桃果实成熟过程中的功能奠定了基础。     

基于转录组学和代谢组学解析番茄果实品质形成过程

本试验以‘Micro-Tom’番茄为试材，对其绿熟期(GR)、转色期(BR)及红熟期(RR)果实进行转录组学及代谢组学分析。转录组学分析结果表明，GR至RR过程中果实内与可溶性糖相关的磷酸葡萄糖变位酶基因(PGM)、糖原磷酸化酶基因(GPH)等下调，1,4-α-葡聚糖分支酶基因(SBE)、蔗糖合酶基因(SuSy1)等上调；参与抗坏血酸合成途径的GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因(GGP)、单脱氢抗坏血酸还原酶基因(MDHAR)一直呈现上调趋势；而参与叶绿素降解、类胡萝卜素合成的多数基因以及与细胞壁代谢相关的众多基因则呈现先上调后下调的趋势；番茄碱生物合成途径GAME家族基因呈先下调后上调的表达模式。代谢组学数据表明，与品质形成有关的D-果糖、古洛糖酸、异柠檬酸、L-谷氨酸和L-天门冬氨酸等在番茄成熟过程中含量呈现持续增加的趋势，L-苹果酸呈下降趋势，L-精氨酸、L-色氨酸、L-蛋氨酸在BR至RR过程中增加明显；槲皮素-3-O-葡萄糖苷、柚皮素在转色期明显增加。综合可见，‘Micro-Tom’番茄果实成熟过程中，可溶性糖、有机酸、氨基酸、黄酮类化合物等代谢物积累及关键基因表达均发生了规律性变...     

‘金湘玉’黄桃果实糖与类黄酮代谢及转录组测序分析

采用高效液相色谱法、RNA-seq转录组测序等方法研究了‘金湘玉’黄桃（Prunus persica’Jinxiangyu’）果实不同发育时期（花后20～90 d）可溶性糖组分及类黄酮物质的含量变化,筛选出调控果实可溶性糖与类黄酮化合物形成的关键基因。结果表明：花后60～85 d为‘金湘玉’果实品质形成的关键阶段,果实中可溶性糖、可溶性固形物、果糖、蔗糖含量在此期间明显上升;成熟果实糖含量以果糖和蔗糖为主;山奈素苷在果实中的含量较低,槲皮素苷含量在幼果期含量较高,随果实成熟含量降低;在果实中不含有花色苷化合物;参与类黄酮代谢的相关基因（ANS、DFR、F3H、FLS、4CL1等）在果肉中表达量较低;在果实发育过程中共鉴定到181个差异表达基因参与5条糖代谢途径,其中SDH基因表达水平较高且随着果实成熟而持续上调,主要促进果实发育后期果糖含量的积累;SPS1、SS与SS1基因表达水平随着果实成熟而持续上调,对蔗糖调控起着关键作用;SUS3、INVA基因在果实发育前期表达水平较高,主要促进蔗糖的降解。     

叶面喷施脱落酸对黄瓜果实品质的影响

【目的】探讨叶面喷施脱落酸(ABA)对黄瓜品质的影响,为外源施用激素ABA调控黄瓜果实品质提供生产指导和理论基础。【方法】以‘川翠13号’黄瓜品种为试验材料,通过叶面喷施不同浓度的ABA(0、50、100、200和400μmol/L),研究其对黄瓜果实的可溶性糖、抗坏血酸以及风味物质反,顺-2,6-壬二烯醛累积的影响。【结果】叶面喷施50～200μmol/L ABA提高了黄瓜果实中可溶性糖和抗坏血酸含量,降低了风味物质的累积。当叶面喷施400μmol/L的ABA时,抗坏血酸含量显著降低。为了进一步分析外源施用ABA影响黄瓜果实品质的机理,对黄瓜果实进行转录组分析,ABA处理叶片后,果实差异表达基因中上调的有94个,下调的有75个,GO基因功能富集分析结果表明,大量差异基因参与转录调控以及大分子的生物合成调控过程,KEGG通路富集分析结果表明差异表达基因主要参与代谢途径和激素信号转导途径,说明外源施用ABA可能通过调控黄瓜果实代谢过程以及激素信号转导过程影响果实的品质。此外,44个转录因子的表达也受到外源ABA的诱导,主要包括bHLH、bZIP、FAR1、MYB以及NAC等转录因子。【结...     

香蕉果实采后成熟过程中苹果酸脱氢酶（MDH）及苹果酸含量的变化

以巴西香蕉果实为材料,研究果实采后正常成熟过程中乙烯释放速率,苹果酸脱氢酶（MDH）活性,苹果酸、淀粉以及可溶性总糖含量的变化。结果表明：香蕉果实采后成熟过程中乙烯释放速率在采后10d开始增加,到采后14d达到高峰;MDH酶活性在采后10d迅速增强,到采后16d达到峰值;苹果酸含量在果实成熟早期上升,晚期下降,可溶性总糖含量逐渐增加,而淀粉含量持续下降。推测MDH通过改变香蕉品质而参与果实成熟。     

无核君迁子果实发育成熟过程中生理指标变化规律

  目的  探讨无核君迁子Diospyros lotus果实发育成熟过程中生理指标的变化规律,为无核君迁子果实资源的进一步开发利用提供参考。  方法  以不同时期无核君迁子果实为材料,测定单宁、总酚、黄酮、花青素、糖和果胶组分以及果胶降解酶活性的变化规律,并分析其相关性。  结果  无核君迁子果实发育成熟过程中,可溶性单宁和花青素不断降低,不溶性单宁、淀粉、果糖、葡萄糖、糖酸比、水溶性果胶、离子结合果胶逐渐上升,总酚、黄酮、可滴定酸和共价结合果胶先升后降;多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶活性在果实软熟期显著上升(P＜0.05)。相关性分析表明:水溶性果胶、离子结合果胶与多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈极显著正相关(P＜0.01),共价结合果胶与多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈显著负相关(P＜0.05),淀粉、果糖、葡萄糖与水溶性果胶、离子结合果胶及多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈极显著正相关(P＜0.01)。  结论  无核君迁子果实发育成熟过程中,可溶性单宁逐渐下降至可食用阈值以下,多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶参与催化细胞壁果胶组分降解,进而引起无核君迁子果实果胶组分变化、可溶性糖升高以及活性成分变化。图4表2参29     

果实软化的细胞壁降解酶及其调控研究进展

软化是果实成熟的一个重要标志,果实软化是由细胞壁降解酶促进细胞壁物质的降解,从而引起细胞壁超微结构发生变化所致.细胞壁降解酶活性的升高受基因的调控,采后生物技术为研究果实成熟软化提供了新的途径.反义基因技术证明,细胞壁降解酶基因的任何一种表达被抑制,果实都能够正常软化,表明果实的软化有其它因子的参与.文章就细胞壁降解酶在果实软化过程中的作用及其调控的研究进展进行了综述.     

小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及基因表达量研究

为研究小麦种子萌发早期淀粉降解关键酶活性及其基因表达量变化,以山农17为试验材料,测定了不同温度条件下萌发的小麦种子中的淀粉、可溶性糖含量及相关酶(淀粉酶和淀粉磷酸化酶)活性,并采用实时荧光定量PCR技术测定各酶相关基因相对表达量。结果显示,不同温度条件下萌发的小麦种子,淀粉含量随萌发进程以不同的速率呈下降趋势,可溶性糖含量呈先下降后上升趋势,α-淀粉酶、淀粉磷酸化酶活性和呼吸速率整体呈上升趋势,以上各指标均在露白前后有明显的变化;β-淀粉酶呈现双峰变化趋势,且一直保持较高活性;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶基因的相对表达量均呈上升趋势,且与酶活性呈极显著相关。以上结果表明,在小麦种子萌发早期,温度能强烈影响萌发过程中淀粉降解关键酶基因的表达量;α-淀粉酶和淀粉磷酸化酶在种子置床初期即可被检测到活性,且受其编码基因的调控作用显著,在种子萌发过程中具有重要作用。     

遮光性套袋对桃果实转录组的影响

【目的】探明遮光性套袋在桃果实上的转录组差异,丰富桃转录组数据信息。【方法】选取遮光性套袋与对照的桃果实样品,利用Illumina Hi Seq TM 2500进行高通量测序,构建桃果实转录组文库,并用测序评估、基因功能注释等生物信息学方法进行分析。【结果】经过测序获得16.62 Gb clean data测序数据,且碱基百分比(Q30)大于91%,遮光性套袋和对照2个桃果实样品分别获得65 300 730个reads和66 603 686个reads,分别有85.73%和84.60%的reads与桃参考基因组匹配。以无袋处理为参考,对转录组数据进行比较,遮光性套袋处理共获得1 963个差异表达基因,其中,下调基因708个,上调基因1 255个;在Nr数据库中对差异基因进一步进行注释,注释到1 957个基因,其中,下调基因有705个,上调基因有1 252个;COG功能注释分析发现这些差异表达基因共获得853个功能注释,涉及23个功能类别;在GO功能注释分析中,注释到1 609个基因,可以分为53个功能分类,这些分类主要涉及到分子结合、催化活性、细胞过程、生物调节等诸多生理生化过程;KEGG分析发现共有421个基因被注释到94个代谢通路中,其中,光合作用相关通路、类黄酮生物合成、核糖体生物合成等通路显著富集。光合作用通路和类黄酮生物合成通路在果实着色中发挥了重要作用,而核糖体生物合成代谢通路在果实成熟着色中的作用尚不明确。同时也进行了两组样品的果实品质检测,结果表明,遮光性套袋对桃果实的可溶性固形物及可溶性总糖产生显著性影响,可溶性固形物及可溶性总糖显著降低,而对于果实总酸的影响不大,在果实大小上几乎没有影响。【结论】在遮光性套袋处理状态下,获得一定数量的桃果实差异表达基因,光合作用通路和类黄酮生物合成通路基因在果实着色中发挥重要作用,遮光性套袋对桃果实的可溶性固形物及可溶性总糖产生显著性影响。     

‘京白梨’果实后熟软化与糖、淀粉代谢及其基因表达的关系

【目的】探讨糖和淀粉代谢及其基因表达与京白梨果实软化的关系,为果实贮藏保鲜技术提供依据。【方法】以‘京白梨’果实为试材,经低温和1-MCP处理,测定果实后熟软化过程中硬度、呼吸速率、可溶性糖和淀粉含量及相关酶活性,并对其关键酶基因(AM、SPS、SS和AI)进行实时荧光定量PCR分析。【结果】采后‘京白梨’果实淀粉快速降解,与硬度下降呈极显著正相关关系,低温和1-MCP处理极显著抑制了淀粉含量的下降,降低了其与硬度间的相关水平。同时,淀粉酶(AM)活性快速增加,与硬度和淀粉含量变化极显著相关,且AM的表达量也迅速积累,淀粉酶活性和AM表达量的增加均显著受到低温和1-MCP处理的抑制。常温下,可溶性糖中唯有葡萄糖含量显著下降,果糖和蔗糖含量则有所增加,低温和1-MCP处理则显著抑制了葡萄糖含量的下降以及果糖和葡萄糖含量的增加。蔗糖代谢酶中仅酸性转化酶(AI)活性与果实软化显著相关,其活性和基因表达量的增加时期主要表现在呼吸跃变后期,滞后于AM。蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性与硬度变化相关性不显著,但随果实软化均表现较高活性和基因表达水平,与蔗糖和果糖间相关性显著,受到低温和1-MCP处理的显著调节。【结论】淀粉降解与‘京白梨’果实软化的关系较为密切,AM是果实软化初期的重要酶;蔗糖代谢参与了‘京白梨’果实后熟软化,AI主要作用于果实后熟软化的后期阶段,SPS和SS能通过调控可溶性糖分的组成和含量来参与果实软化的生理过程。     

菠萝蜜果实成熟过程中可溶性糖含量的变化

[目的]分析菠萝蜜果实成熟过程中的可溶性糖分积累机制,为菠萝蜜栽培和育种提供理论依据。[方法]以4个不同基因型的菠萝蜜种质(12E、148-4、12As、12Cs)为材料,采用蒽酮比色法测定菠萝蜜果实中可溶性总糖含量,采用高效液相色谱法( HPLC)测定果糖、葡萄糖及蔗糖含量。[结果]菠萝蜜果实成熟过程中,可溶性糖含量不断增加,其中蔗糖占可溶性总糖含量的比例为43.47%~76．81%;果糖含量与葡萄糖含量之间以及蔗糖含量与可溶性总糖含量之间存在极显著正相关关系;未成熟果实中,果肉果糖含量与葡萄糖含量的比值较低,最高仅为0.6899,当果实完全成熟后,比值接近1.0000。[结论]菠萝蜜果实成熟过程中,可溶性糖逐渐积累,可溶性糖以蔗糖为主,成熟果实中的果糖与葡糖糖含量相近。     

柑橘果实粒化过程中木质素生物合成与调控研究进展

柑橘果实粒化是成熟期以及贮藏期容易发生的一种生理性病害。木质素的积累与柑橘粒化的形成密切相关,汁胞木质化作为柑橘果实粒化过程中最明显的现象之一,备受果树研究者们的关注,并取得了一定的研究进展。本文以木质素的生物合成及其调控方式作为研究柑橘果实汁胞粒化的切入点,对木质素生物合成途径中的关键酶基因以及相关转录因子的研究进展进行综述,并对木质素合成途径调控柑橘果实粒化形成机制中存在的问题进行总结以及今后的研究方向进行展望,以期为柑橘果实粒化的后续研究提供借鉴。     

地表覆膜对柑橘果实糖积累及蔗糖代谢酶活性的影响

【目的】研究地表覆膜（plastic film mulching,PFM）促进柑橘果实糖分积累增加的调控机制,丰富柑橘果实优质品质的形成理论知识。【方法】以鄂柑1号椪柑为材料,比较柑橘果实成熟期覆膜和对照之间叶片中可溶性总糖和淀粉含量、果实糖分积累以及蔗糖相关代谢酶活性的差异。【结果】与对照相比,覆膜处理使土壤水势降低,最终叶片中的可溶性总糖含量、果肉囊瓣皮和汁胞中可溶性糖含量显著增高;处理中囊瓣皮中的酸性转化酶和蔗糖合酶分解活性比对照显著增加,而汁胞中蔗糖合酶的分解活性降低,合成活性增加。【结论】覆膜使土壤产生了一定的水分胁迫,水分亏缺胁迫下诱发的渗透调节机制,使果实中糖分含量增加。其中蔗糖合酶是在覆膜情况下提高果肉库强,促进果实糖分积累增加的关键酶。     

库尔勒香梨果实可溶性糖积累及代谢相关酶活性变化

【目的】研究库尔勒香梨果实发育过程中糖积累特性及相关酶活性的变化规律。【方法】以15年生库尔勒香梨(Pyrus brestschneideri Rehd)为试材,研究其果实发育过程中总糖、淀粉、蔗糖、果糖、葡萄糖和山梨醇含量以及6种糖代谢相关酶活性的变化。【结果】果实幼果期山梨醇为主要糖,占总糖中的比例50%以上,随着果实的发育,山梨醇所占的比例呈下降趋势,到果实成熟期,总糖中的比例降到24.7%。而在中后期果糖、葡萄糖和蔗糖所占的比例缓慢上升,果糖含量超过山梨醇成为果实中的主要糖。成熟果实中可溶性总糖含量为16.16%,果糖、山梨醇、葡萄糖和蔗糖占可溶性总糖中的比例分别为38.7%、24.7%、 22.0%和14.4%。酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)在果实发育前期活性较弱,随着果实发育而逐渐增高。果实发育早期蔗糖合成酶(SS)活性随果实发育而下降,而后期则随果实发育而逐步增强。蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性随果实发育持续上升,在果实发育的中后期急剧升高,与蔗糖迅速积累的时期相一致。山梨醇脱氢酶(SHD)和山梨醇氧化酶(SOX)的活性变化趋势基本相同,随着果实的发育先降低后增高,但前者的变化幅度大,且其活性水平始终显著高于后者。【结论】在果实幼果期山梨醇为主要糖,而成熟期果糖含量超过山梨醇成为果实中的主要糖。果实发育过程中可溶性糖积累主要受山梨醇的影响,受蔗糖、葡萄糖和果糖积累差异的影响较小。     

石硖龙眼果实成熟特性研究

对石硖龙眼果实成熟期间内外表观性状、重量、大小、可食率、营养品质、果形指数等指标的变化规律进行分析,结果表明:随着果实成熟度的增加,果实的内外表观性状发生了明显变化;重量、大小和可食率呈逐渐增加趋势;营养品质指标可溶性固形物、蔗糖、全糖、Vc含量随成熟期的延长呈上升趋势,但后期稍有下降,而还原糖呈持续缓慢上升趋势,可滴定酸含量在果实成熟期间变化不大;果形指数与核果比逐渐下降,皮果比与皮核比的变化以果实进入完全成熟期为转折点,先下降后上升;内果皮褐变在果实完熟以后明显增加.研究表明,果实可溶性固形物含量、果皮厚度、比熟度、皮果比的变化规律与果实成熟后"退糖"特性较为一致,以比熟度结合花后天数和果实外观变化特征可以较为准确地判断石硖龙眼果实的成熟度.     

新疆杏果实发育成熟进程中乙烯合成规律

【目的】研究新疆杏果实发育进程中乙烯合成规律,为乙烯调控杏果实成熟机理提供理论依据。【方法】以轮台白杏、库车白杏和库买提3个品种杏果实为材料,检测分析杏果实发育期间的乙烯释放量、呼吸速率、乙烯合成前体物质含量、乙烯合成中相关酶活性、果实硬度及果实可溶性固形物含量等指标,分析比较新疆杏果实乙烯合成的变化规律及对果实成熟指标的影响。【结果】3个品种杏果实在花后42~56 d乙烯代谢系统Ⅰ产生少量乙烯,花后63~77 d果实乙烯代谢系统Ⅱ在少量乙烯自我催化作用下产生大量乙烯;轮台白杏成熟期的乙烯释放量显著高于其他2个品种(P<0.05)且少量乙烯产生时间早于其他2个品种。杏果实发育期间的呼吸速率呈双峰曲线,果实硬度随着乙烯释放量的增加显著下降,其中轮台白杏硬度较其他2个品种下降更显著,可溶性固形物含量显著增加。3个品种杏果实乙烯合成前体物质整体呈增加趋势。相关酶活性的变化花后49 d后均呈现逐渐增加的趋势;酶活性和前体物质含量在不同杏品种间存在显著差异(P<0.05)。乙烯和酶活性及前体代谢物质含量间呈显著和及显著相关。【结论】新疆杏果实在整个生长发育期中乙烯合成规律和乙烯合成前体物质含量均分为2个阶段。杏果实在发育中乙烯合成中相关酶活性的逐渐增大与乙烯释放量的不断增加相一致。乙烯的合成使硬度显著下降、可溶性固形物含量增加并出现呼吸跃变以调控果实的成熟。