‘KRS’芒果发育过程中糖积累与代谢相关酶活性的关系

[目的]探讨芒果果实糖积累和转化的生理机制。[方法]以‘KRS’芒为试材,研究芒果果实生长发育和成熟过程中的淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖含量变化,与淀粉酶、蔗糖代谢相关酶——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)活性的相关性。[结果]果实发育前期‘KRS’主要积累淀粉、葡萄糖和果糖,成熟时淀粉酶活性降至最低,淀粉水解快速积累蔗糖。在整个发育过程中AI活性维持最高,完熟时降低,SPS在果实发育中期略有降低,完熟时升至最高,SS和NI一直很低且较稳定。相关性分析表明淀粉含量与酸性转化酶活性呈显著正相关;蔗糖、葡萄糖含量与SPS、SS呈极显著正相关;果糖含量与SS、AI均呈极显著正相关。[结论]芒果成熟时淀粉分解、AI活性降低和SPS、SS活性的增加是引起‘KRS’果实蔗糖积累的主要因子。     

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。     

‘改良白凤’桃果实发育过程中糖分及代谢酶活性的变化

以水蜜桃品种‘改良白凤’为试材,测定了果实发育过程中可溶性固形物含量、总糖含量、各糖组分(蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇)含量及相关代谢酶(酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)及山梨醇氧化酶(SOX))的活性,并对糖分与相关酶活性进行了相关性分析。结果表明:葡萄糖与果糖在盛花后30 d含量最高,蔗糖在盛花后110 d含量最高,且为果实中糖的主要积累形式;SS合成方向酶(SS–SD)活性随果实发育不断增加,在果实成熟时活性达到最高,为19.0μmol/(h·g);SS分解方向酶(SS–CD)活性在果实发育初期活性最高,之后迅速下降,在末期活性有所增强;AI和NI在果实发育初期活性最强,之后一直维持在较低水平;在整个发育过程中,蔗糖与SS–SD呈显著正相关,与AI和NI呈显著负相关,与SPS不相关;葡萄糖、果糖与AI、NI、SOX呈显著正相关。综合分析结果:在‘改良白凤’水蜜桃发育过程中,SS–SD是调控蔗糖积累的关键酶,而SPS并不是调控蔗糖代谢的关键酶,AI、NI和SOX在葡萄糖和果糖积累过程中起重要的促进作用。     

南果梨果实糖积累过程中相关酶的作用

以南果梨为试材,测定了不同发育时期果实中的果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉含量以及相关酶的活性-酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和淀粉酶的活性,并对果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析。结果表明:南果梨果实发育呈单S曲线;幼果期和迅速生长中期,果糖和葡萄糖积累较多,蔗糖无积累,与此期高活性的蔗糖转化酶有关;酸性转化酶、中性转化酶前期活性高,后期活性低;蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性变化相似,呈V形变化趋势。果实成熟前蔗糖开始快速积累,蔗糖的积累是多种酶共同作用的结果,酸性转化酶、中性转化酶的活性降低是蔗糖积累的必要前提,当酸性转化酶、中性转化酶活性的消失和SS、SPS活性升高时,开始积累蔗糖;淀粉酶的活性随着果实的迅速生长而上升,果实成熟前活性开始下降。     

苗期夜间低温处理对番茄叶片蔗糖代谢的影响

[目的]探讨夜间低温处理对番茄叶片蔗糖代谢的影响。[方法]以夜温15℃为对照,设夜温6℃（18：00—6：00）为处理,处理7d后测定番茄叶片糖和淀粉含量及蔗糖代谢相关酶活性。[结果]夜间低温处理增加了叶片中的果糖、葡萄糖、蔗糖、总糖和淀粉的含量,果糖和葡萄糖含量与对照相比差异不显著,蔗糖、总糖和淀粉含量与对照相比差异达极显著水平;夜间低温处理增加了叶片中酸性转化酶（AI）和中性转化酶（NI）活性,降低了蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性。[结论]夜间低温导致番茄叶片中光合产物积累,对光合作用产生反馈抑制。     

猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异及其糖代谢特性

【目的】探讨高、低淀粉积累型猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异、糖代谢特性及与相关酶活性的关系,为提高猕猴桃果实糖含量和风味等关键品质提供理论依据。【方法】以高淀粉积累型品种‘红阳’和低淀粉积累型品种‘华特’为试材,测定果实发育过程中的相对生长速率、碳水化合物（淀粉、葡萄糖、果糖和蔗糖）含量、干物质含量以及碳水化合物代谢相关酶活性的变化。【结果】果实碳水化合物含量与果实生长速率呈负相关,其含量随淀粉积累而不断增加;淀粉含量与果糖、葡萄糖、蔗糖等可溶性糖含量及干物质含量均呈正相关,当达峰值时,其在‘华特’和‘红阳’果实碳水化合物含量中所占比例分别为87.1%和84.1%。‘红阳’果实淀粉积累增速快、峰值高、时间长,其淀粉积累平均速率为0.685 mg•g-1FW•d-1,淀粉积累峰值为70.78 mg•g-1FW,分别是‘华特’的1.34倍和1.69倍,且其淀粉积累时间比‘华特’长21 d。‘华特’果实淀粉在采前已急剧下降,至采收时几乎都转化为可溶性糖;而‘红阳’果实淀粉含量仍直线增长,并在采前维持在一个较高水平。‘华特’果实的中性转化酶（NI）和酸性转化酶（AI）活性始终显著高于‘红阳’,而后者的蔗糖磷酸合成酶（SPS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性一直明显强于前者。‘红阳’和‘华特’的果实淀粉含量与AGPase和SPS活性的相关性最强,而与NI和AI活性呈较强负相关。NI活性与AI活性呈显著正相关,而与AGPase、SPS、蔗糖合成酶（SS）、果糖激酶（FK）、葡萄糖激酶（GK）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）等酶活性均呈负相关;‘红阳’果实中的AGPase活性与SPS、SS、FK、GK、UGPase等酶活性均呈显著正相关。【结论】猕猴桃果实碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase是影响淀粉积累的关键酶,NI、AI和SPS活性的差异可能是造成果实淀粉积累高低、干物质多少、可溶性糖组分及含量不同的重要原因。     

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。     

宁夏枸杞叶片、果柄、果实糖积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

对不同发育时期宁夏拘杞叶片、果柄、果实中蔗糖,果糖、葡萄糖含量及蔗糖代谢相关酶活性进行测定,研究枸杞叶片、果柄、果实生长发育过程中糖的积累与蔗糖代谢相关酶活性的关系.结果表明,宁夏枸杞叶片以积累蔗糖为主,果糖的含量与酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)均旱显著正相关;果实以积累已糖(葡萄糖和果糖)为主,葡萄糖和果糖的含最与AI和NI均呈极显著正相关,而与其他酶无相关性,说明AI和NI在宁夏枸杞果实的糖代谢中起着主要的调控作用.     

杨梅果实糖分积累及其代谢酶活性变化规律

从开花后54 d起至果实成熟,对‘东魁’、‘黑晶’、‘温岭大梅’3个杨梅品种的果实发育动态、糖分积累和糖代谢有关酶的活性进行了研究。结果表明:成熟杨梅果实的糖分主要是蔗糖、果糖、葡萄糖,其中蔗糖含量最高,约为总糖分的40%～50%,其次是果糖和葡萄糖。糖分含量先小幅下降,然后快速积累,完全成熟时3种糖分均达到最高值,蔗糖、果糖、葡萄糖的含量分别为:34.4～48.9,24.6～28.6,23.2～27.7 mg.g-1鲜重。果实滴定酸含量则先上升,然后快速下降,成熟时降至最低点,为0.4%～0.6%。杨梅果实中与蔗糖代谢相关的中性转化酶(NI)、酸性转化酶(AI)、蔗糖合成酶分解方向(SSD)活性变化趋势相似,先下降,然后逐渐升高,成熟时达到最高,分别为:40.3～52.8,31.2～40.5,3.5～4.0 mg葡萄糖.g-1鲜重,活性从高到低顺序:NI>AI>SSD。表明成熟果实中较高的NI和AI活性可能是杨梅果实果糖和葡萄糖积累的主要动力。对‘东魁’果实的蔗糖合成酶合成方向(SSS)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)进行测定,结果表明,随着果实成熟,两者均逐渐升高,但到果实成熟时活性均达到最高值,分别为:(53.4±2.4),(35.8±2.8)mg蔗糖.g-1鲜重,SSS的活性高于SPS活性,可能暗示SSS和SPS在成熟果实中的高活性是杨梅果实蔗糖积累的主要动力,SSS对蔗糖积累的贡献要大于SPS。     

芒果成熟阶段蔗糖代谢及其相关酶类研究

以爱文芒果（Irwin）为试材,研究了爱文芒成熟阶段的蔗糖代谢。结果表明：爱文芒果实中可溶性糖含量最多的是蔗糖（81.79mg·g^-1）、果糖次之（30．15mg·g^-1）,葡萄糖最少（9．95mg·g^-1）。爱文芒的酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）、蔗糖合成酶（ss）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）在采收前活性差别不大,在后熟阶段,AI、SS、SPS活性显著增加,并且SPS活性达到最高值,NI略有增加。葡萄糖含量采后呈先增后减的趋势,果糖含量采前缓慢增加,采后迅速增加,蔗糖含量在采前略有增加,采后呈快速积累趋势,并且含量达到最高值。爱文芒果的糖代谢关键时期是采后阶段,并且以积累蔗糖为主,SPS起关键作用。     

高、低糖甘蔗品种叶片转化酶活性与蔗糖代谢关系研究

甘蔗是一种重要的经济作物,在全球蔗糖生产中占主导地位。当前研究者们正致力于通过揭示蔗糖代谢的复杂性而提高蔗茎蔗糖分。为研究探讨甘蔗工艺成熟期不同阶段早熟（高糖）品种和晚熟（低糖）品种的叶片转化酶活性,测定了早熟和晚熟甘蔗品种光合作用很强的第3叶的可溶性酸性转化酶、中性转化酶活性以及叶片酸性转化酶与中性转化酶活性。结果表明,低糖甘蔗品种叶片的酸性转化酶活性较高,而中性转化酶活性较低。相关分析结果表明,叶片酸性转化酶活性与蔗糖分呈负相关,而与己糖含量呈正相关;相反,叶片中性转化酶与蔗糖分呈正相关,与己糖含量呈负相关。研究结果说明,不管甘蔗品种的熟性表现如何,其叶片转化酶在甘蔗糖分调节中均起主导作用。     

不同类群薄皮甜瓜成熟果实品质及蔗糖代谢相关酶的研究

对五大类群薄皮甜瓜代表品种"玉美人"、"龙甜三号"、"高甜黄金道"、"日本甜宝"和"香沙蜜"等成熟果实品质和蔗糖代谢酶的测定,结果表明,"玉美人"的水分、氨基酸、苹果酸、酒石酸、总的有机酸和蔗糖的含量较高,"高甜黄金道"的果糖含量较高,"日本甜宝"果实的蛋白质、Vc、葡萄糖和总糖含量较高;"日本甜宝"果实的酸性转化酶(AI)活性最强,"龙甜三号"果实的中性转化酶(NI)活性最强,"玉美人"果实的蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SP)活性最强.不同类群薄皮甜瓜的营养品质各具特点,口味各有特色.     

嫁接对薄皮甜瓜糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响

试验选用玉美人、永甜6号薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)作接穗,世纪星白籽南瓜(Cucurbita moschata Duch.)作砧木,以自根苗为对照,研究嫁接对薄皮甜瓜果实糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明:嫁接提高了薄皮甜瓜果肉中酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性,降低了蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性;降低了薄皮甜瓜果肉的果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖的含量。     

Accumulation of Carbohydrate and Regulation of 14-3-3 Protein on Sucrose Phosphate Synthase （SPS）Activity in Two Tomato Species

To explore the differences of carbohydrate metabolism in two tomato species and discuss the possible regulation of 14-3-3 proteins on the sucrose phosphate synthase （SPS） activity, we determined the contents of soluble sugar and starch through high performance liquid chromatography （HPLC）. The activities of sugar-metabolizing enzymes were assayed in desalted extract, and the relative expression levels of related genes in sugar metabolism were determined though real-time RT-PCR. The results indicated that glucose and fructose were mainly accumulated during the maturation of the fruit because of the high acid invertase （AI） and neutral invertase （NI） in Micro-Tom （Solanum lycopersicum） fruit, while in Solanum chmielewskii fruit, SPS which went along with the change of sucrose content led to the rapid sucrose increase during the fruit ripening. TFT1 and TFT10, belonging to 14-3-3 protein in tomato, were likely to down-regulated SPS activity during young and intumescence period.