果树果实中的糖代谢

糖分是果树果实的重要组成成分。有关果实中糖代谢的研究一直是果树研究的重点,并且取得了一定的进展。为更好地认识果树果实中糖代谢的研究以及提供调控糖代谢提高果实品质的理论依据,文章综述了果实发育过程中糖的种类及含量、糖进入果实的途径及运输,果实糖代谢的相关反应,果实糖代谢的方式、糖代谢相关酶的活性与糖积累的关系以及果实中糖代谢的调控等。     

果实糖代谢及其影响因素的研究进展

主要概述了果实糖代谢的相关反应途径,蔗糖代谢相关酶和糖代谢的关系及内源激素和生态因子对果实糖代谢的影响,指出应加强在生态调控下激素对糖运输和蔗糖代谢相关酶基因表达调控的研究;综合研究生态因子和内源激素对果实糖代谢的影响,进一步探讨糖信号对果实糖代谢的调控机制.     

柑橘等果实糖代谢及其生态调控研究进展

综述了果实内糖的运输及蔗糖代谢相关酶对柑橘等果实的糖代谢的调控机制,以及生态因子对糖代谢过程中糖跨膜运输及果实内蔗糖代谢相关酶基因的调控方式,并指出运用分子生物学手段研究果实糖代谢相关酶基因的调控机理和生态因子对果实内糖代谢的影响为今后研究的重点方向。     

果实中糖分的运输和积累相关研究进展

研究表明,控制糖分积累的关键步骤是位于正在发育的果实内部,而不是源叶输出光合产物的能力或者韧皮部路径的运输效率.果实库细胞中韧皮部后糖分运输效率、糖代谢酶的种类与活力和糖的跨膜运输能力等因素决定了果实糖分的积累.根据对糖分进入果实的细胞途径、糖代谢酶的成分和活力、糖运输蛋白、激素水平的变化及其调节机理等的研究进展进行综述,以进一步揭示果实中糖分的积累机理,为提高果实品质提供理论参考.     

糖代谢与信号调控果实脱落的研究进展

果实是一个库力强大的异养器官,其生长发育需要消耗大量的糖类物质.糖不仅为果实器官的生命活动提供碳源和能源物质,还能作为信号分子来调节果实的生长发育和胁迫响应.糖营养的供求平衡对果实坐果起着关键作用,糖营养供应不足则引发严重落果.蔗糖代谢和己糖代谢相关酶调控果实的糖代谢进程,影响糖的积累及其组分水平,是引起果实脱落的重要...     

桃果实糖代谢研究进展

糖的种类、含量及比例是决定桃果实甜度及风味的重要影响因素,也是芳香类物质、类胡萝卜素、维生素等合成的基础原料。弄清桃果实糖代谢机理和关键基因,是提高果实品质的关键。通过综述桃果实中糖组分、代谢合成途径、转化途径、环境影响因素及分子控制机理等方面的研究进展,对未来桃果实糖代谢的研究方向提出展望,旨在为提高桃果实糖含量,调控桃果实品质提供理论参考。     

果实糖分积累研究进展

基于果实糖分积累与果实发育及其品质密切相关性,综述了果实中糖分的生理功能、果实糖分积累的基因型差异、糖分积累与果实发育的关系以及糖代谢相关酶在果实糖分积累中的作用,以期为这一领域的深入研究提供依据。     

柑橘果实糖代谢的研究进展

在对柑橘果实糖代谢研究概述的基础上,着重评述了蔗糖运输的相关酶、糖积累过程中催化蔗糖合成的酶、以及与糖代谢相关的酶基因等方面的最新研究进展。提出了运用分子生物学和反向遗传手段,来研究有关酶及酶基因对果实糖分积累的直接作用的进一步研究方向。     

曙光油桃果实发育过程中蔗糖积累与相关酶的关系

以曙光油桃为试材,研究了果实发育过程中蔗糖积累与糖代谢相关酶活性的关系.结果表明:发育早期,曙光油桃果实的果糖和葡萄糖含量相对较高,随着果实的发育,果糖和葡萄糖含量逐渐降低.而蔗糖含量急剧上升并成为主要可溶性糖.由相关分析可知:在整个发育过程中,细胞壁结合酸性转化酶、可溶性中性转化酶与曙光油桃果实的蔗糖含量呈显著的负相关,蔗糖合酶与蔗糖含量呈极显著的正相关.因此可以推断,曙光油桃果实的蔗糖积累主要受到转化酶和蔗糖合酶的调控.     

环剥对红阳猕猴桃果实品质及糖代谢的影响

以中华猕猴桃良种红阳为试材,研究不同时期、不同宽度环剥对红阳猕猴桃果实品质指标及糖代谢的影响.结果表明,花后30 d,环剥宽度等于结果枝直径的环剥处理可显著提高红阳猕猴桃果实单果质量、可溶性固形物含量、固酸比、维生素C含量(P<0.05),改善果实品质.同时,环剥处理通过相关酶活水平的调节影响糖代谢进程.环剥处理提高了果实发育期内腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGpase)的活性;花后58～156 d,果实蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性较对照显著提高;果实发育后期,环剥处理诱导增强果实蔗糖合成酶(SS)活性,降低酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性,最终提高了果实可溶性糖(蔗糖、葡萄糖、果糖)含量.建议在花后30 d,对红阳猕猴桃进行环剥宽度/结果枝直径为1的环剥处理.     

柑橘砧木对砂糖橘果实糖积累的影响

【目的】分析不同砧木对砂糖橘果实糖积累、相关酶活性与基因表达水平的影响,以及激素在其中发挥的作用,揭示不同砧木影响砂糖橘果实糖积累的生理与分子机制,为生产上柑橘砧木的使用提供理论依据。【方法】以砂糖橘为接穗,枳壳和红黎檬为砧木,测定果实成熟过程中糖含量及蔗糖代谢相关酶活性变化,并利用实时荧光定量 PCR对蔗糖代谢相关酶及蔗糖转运蛋白的基因表达模式进行分析;同时测定果实中脱落酸（ABA）水平和ABA生物合成中的限速酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）的基因表达变化。【结果】砂糖橘果皮以积累还原糖为主,而果肉以积累蔗糖为主。在果实成熟期,枳壳砧砂糖橘果皮和果肉中可溶性总糖及蔗糖含量皆显著高于红黎檬砧的。枳壳砧砂糖橘果实中蔗糖合成酶（SS）活性更高。荧光定量PCR分析显示,在成熟期枳壳砧砂糖橘果皮与果肉中蔗糖合成酶基因SS2的表达量显著高于红黎檬砧的,而酸性转化酶基因CWINV1表达明显低于红黎檬砧的,且CWINV1表达量与蔗糖积累呈显著负相关（r=-0.648*）。同时,果皮与果肉中蔗糖转运蛋白基因SUC3表达随果实成熟呈上升趋势,且与可溶性总糖含量呈显著正相关（r=0.87*）,后期都为枳壳砧的显著高于红黎檬砧的。此外,随着果实的成熟两种砧木砂糖橘果皮中ABA含量逐渐升高,且与SS2、SUC3表达呈显著正相关,后期枳壳砧的果皮ABA含量显著高于红黎檬砧的;果肉中ABA含量变化波动不大,同样是枳壳砧的ABA水平更高。在果皮中,ABA生物合成中的限速酶NCED的基因NCED1表达趋势与ABA含量变化相似,呈上升趋势,后期枳壳砧的表达量明显高于红黎檬砧的;果肉中,枳壳砧的NCED1表达在后期明显上调,其表达量也显著高于红黎檬砧的。【结论】不同砧木对砂糖橘果实糖积累产生显著的影响。柑橘砧木主要通过影响砂糖橘果实蔗糖代谢酶的活性及其相关基因表达如SS2和CWINV1等来调节糖的代谢从而调控果实糖的积累;不同砧木也影响砂糖橘果实中内源激素ABA水平及果实糖的转运,从而影响果实糖积累。     

夜间亚低温对番茄果实糖含量和糖代谢酶活性的影响

[目的]研究夜间亚低温对番茄（Lycopersicon esculentumM ill.）果实几种糖含量及糖代谢酶活性的影响。[方法]以15℃夜温为对照,研究了9℃夜间亚低温处理对番茄果实果糖、葡萄糖和蔗糖含量及酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性的影响,并分析了糖含量与糖代谢酶活性的相关性。[结果]经过夜间亚低温处理后,番茄果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均小于对照。与对照相比,夜间亚低温处理使番茄果实中AI和NI的活性降低,但SS和SPS活性变化没有明显的规律性。在番茄幼果期,果实中AI和NI活性的变化幅度相对较小,但在果实成熟时转化酶活性急剧升高;SS活性随着果实的发育逐渐降低,在果实成熟期SS活性很低;试验期内,SPS活性一直处于低活性水平。番茄果实中AI和NI活性与葡萄糖和果糖的含量呈极显著正相关,蔗糖合成酶（SS）活性与蔗糖含量呈极显著正相关。[结论]夜间亚低温导致成熟期番茄果实含糖含量下降的主要因素是转化酶活性的变化。     

刺梨果实发育过程中糖和黄酮的积累及其与光照强度变化的相关性

【目的】研究不同光照强度对刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）果实发育过程中糖和总黄酮的积累规律及其对光照强度变化的生理关联性,为刺梨果实的品质调控提供科学依据。【方法】以4年生的‘贵农5号’刺梨结果树为材料,以自然光照强度为对照,设置光照强度减弱20%、40%、60%的3个处理（分别用R0（CK）、R20、R40、R60表示）,分析测定不同发育时期刺梨果实中可溶性糖和总黄酮的积累量、相关合成代谢酶活性及其与光照强度变化的相互关系。【结果】在刺梨果实生长发育过程中,糖和总黄酮类物质不断积累,但不同发育时期的积累量有明显差异。在果实缓慢生长期之后,果实中的糖分开始快速积累,到成熟期可溶性总糖和蔗糖的积累量达到最高,其中蔗糖的积累量占可溶性总糖的36.97%。刺梨果实中葡萄糖和果糖的积累量至快速膨大期达到最大,但仅占果实成熟期可溶性总糖最大积累量的10.50%和18.18%。刺梨果实属于蔗糖积累型。刺梨果实中的总黄酮从幼果期开始就快速积累,一直持续到果实快速膨大期,之后总黄酮的积累量增加不明显。刺梨果实发育过程中,不同光照强度下的果实中糖和总黄酮的积累量差异显著,光照强度减弱不利于果实中糖和总黄酮的积累。蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、转化酶（IVR）和丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羟基化酶（C4H）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）、查尔酮合成酶（CHS）分别是影响果实中糖和黄酮类物质合成代谢的关键酶,光照强度变化与刺梨果实中糖、总黄酮的积累量以及相关合成代谢酶的活性变化密切关联。光照强度减弱会明显抑制SS、SPS、IVR、PAL、C4H、4CL、CHS的活性。在刺梨果实整个发育过程中,SS和SPS对光照强度减弱的反应敏感。刺梨果实中糖与总黄酮的积累量呈极显著正相关,果实中糖和总黄酮的积累量以及SS、SPS、IVR、PAL、C4H、4CL、CHS的活性均与光照强度变化呈显著或极显著正相关。【结论】刺梨果实为蔗糖积累型,果实缓慢生长期之后,果实中的糖分开始快速积累,果实中总黄酮的积累量从幼果期开始迅速增长,一直持续到快速膨大期。光照强度减弱不利于刺梨果实中糖和黄酮类物质的积累。生产中可以通过改善光照条件,增加刺梨果实中糖和黄酮类物质的含量,提高刺梨果实的品质。     

猕猴桃魁蜜79-5结实期形态变化与营养代谢

猕猴桃魁蜜79-5于5月中旬坐果, 10月上旬采收。其中果实膨大期为50～55 d, 迅速膨大期约为35d。白色的果心, 黑色的种皮, 淡茶栗色的外果皮和淡黄棕色茸毛可作为确定采收期的形态指标。种子成熟半月后是最佳采收期。此时果体密度稳定, 果体体积、质量达最大值, 可溶性糖1. 195 0 g kg- 1 , 还原糖3. 434 5 gkg- 1 , 也是结实期内最大值, 蛋白质生成量达6. 5% , 是第2次峰值, 维生素C虽降至532. 0 mg kg- 1 , 但有机酸总量也降至较低值1. 05%。文中还讨论了果体形态、营养生理代谢、果体生长量、密度变化之间的相互关系。     

跃变型果实贮藏淀粉降解研究进展

果实生长发育及成熟过程中伴随一系列的生理生化变化,其中淀粉降解为可溶性糖是跃变型果实 最主要转变之一。在果实未启动成熟前,淀粉作为贮藏能量物质保存在组织细胞中。进入果实发育后期,在成 熟启动因子的作用下,淀粉被降解,转化成可溶性糖,使鲜食水果的可溶性固形物急剧增加,从不适宜食用状 态转为可食用状态,这个过程涉及大量转录因子变化、关键酶转录以及基因翻译后的蛋白水平的修饰等。对 4 种常见高淀粉水果中淀粉降解的研究现状进行综述,介绍淀粉降解参与的酶基因及其存在的调控因子,以了解 果实成熟过程中淀粉降解的特点,为今后果实淀粉代谢基础研究提供理论依据和研究方向。     

扁桃蔗糖合成酶对幼果生理脱落的响应研究

【目的】为扁桃蔗糖合成酶基因功能与幼果生理落果的关系。【方法】以新疆主栽品种纸皮扁桃生理落果期的正常果和即将脱落果实为试材,采用qRT-PCR法分析SuSy基因的表达模式,测定糖组分浓度和蔗糖合成酶活性。【结果】扁桃果实SuSy基因在不同发育期均有表达,且均在快速落果期(盛花后7~22 d)的高峰期(盛花后17 d)表达量达低值,而后逐渐升高;果实中葡萄糖浓度﹥果糖浓度﹥蔗糖蔗糖浓度,正常果的葡萄糖和果糖浓度均大于即将脱落果且与SuSy分解方向酶活性变化趋势一致,即将脱落果的蔗糖浓度始终大于正常果,即将脱落果中的蔗糖代谢出现异常;在落果高峰期(盛花后17 d),SuSy分解方向酶活性达峰值,之后随着营养竞争缓和而逐步降低,且正常果酶活性始终大于即将脱落果;SuSy合成方向酶活性在正常果中持续走低,直至落果后期库源竞争趋于缓和后缓慢升高,而即将脱落果的合成方向酶活性却在落果高峰期达峰值。【结论】扁桃幼果生理落果期SuSy酶主要在分解方向上起作用,其活性变化异常造成部分果实糖代谢紊乱导致脱落。     

桃新品系‘保佳俊’果实发育后期可溶性糖含量及蔗糖代谢相关酶活性变化

‘保佳俊’是河北农业大学选育的桃新品系,其果实可溶性糖含量显著高于‘大久保’。为探讨不同品种(系)桃果实间糖分积累差异及其与蔗糖代谢酶之间的关系,本试验以‘保佳俊‘和‘大久保’为试材,测定了果实发育后期蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇含量及蔗糖代谢相关酶活性的变化,并对桃果实中可溶性糖分积累与酶活性的相关性进行了分析。结果表明,在桃果实成熟期,可溶性糖组分中蔗糖含量最高,其次是葡萄糖和果糖,山梨醇含量最低;‘保佳俊’果实的4种可溶性糖含量在成熟期均极显著高于‘大久保’。在果实成熟期,‘保佳俊’的SS、SPS、AI、NI酶活性均显著或极显著高于‘大久保’。相关性分析表明,‘保佳俊’果实蔗糖含量与SS酶活性呈显著正相关,与AI、NI酶活性均呈极显著负相关。‘大久保’蔗糖含量与SS酶活性呈极显著正相关。2个品种间酶活性差异可能是‘保佳俊’蔗糖含量显著高于‘大久保’的主要原因。