蔗糖代谢相关酶在温州蜜柑果实糖积累中的作用

 在不同发育时期测定了宫川温州蜜柑果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶———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) 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: 蔗糖代谢相关酶的综合作用(蔗糖代谢相关酶的净活性) 是影响果实糖积累的重要因子之一。膨大期末至着色期初是果实中糖积累和蔗糖代谢相关酶的净活性变化的转折时期。着色期前果实中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值, 蔗糖缓慢积累; 进入着色期蔗糖代谢相关酶的净活性转为正值,蔗糖积累迅速。完熟期果皮组织中蔗糖代谢相关酶的净活性为负值, 己糖积累明显高于可食组织。     

蔗糖代谢相关酶与果实糖代谢

蔗糖是高等植物光合作用的产物,蔗糖代谢是糖积累的重要环节,蔗糖相关酶——转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶对果实中糖分的代谢起着关键作用,近些年来,有关蔗糖相关酶在果实中的作用的研究已成为热点,本文介绍了果实中糖的运输,转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶与果实糖代谢的关系,以期为相关研究提供参考。     

蔗糖代谢相关酶在卡因菠萝果实糖积累中的作用

以菠萝品种卡因为材料,测定了不同发育时期果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶-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)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,卡因果实的发育呈单"S型"曲线,在幼果期到果实迅速生长期,果糖和葡萄糖积累较多,蔗糖积累缓慢,此期蔗糖积累较少与高活性蔗糖转化酶有关;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而己糖略有上升,果实蔗糖的显著增加主要与SS和SPS活性有关.酸性转化酶和中性转化酶前期活性很强,后期降低;蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶的活性变化趋势相似,前期弱后期强.经过相关性分析:果实中蔗糖含量与SS和SPS活性存在极显著的正相关性(相关系数分别为r=0.97273**和r=-0.91004**),而与NI活性呈极显著负相关(r=-0.76419**),与AI的活性呈显著负相关(r=-0.60594*).     

纽荷尔脐橙果肉糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的变化

在纽荷尔脐橙果实不同发育时期测定了果肉中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶的活性。结果表明:在果实膨大期,可溶性糖积累以蔗糖积累为主,3种可溶性糖含量积累同步上升,果实膨大期结束时是可溶性糖积累的关键时期;在成熟期,3种可溶性糖含量维持膨大期时的最高含量。9月前,果肉蔗糖转化酶(Ivr)活性明显下降,9月后,活性差异不显著;蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在8月最高,然后下降,成熟期又明显上升;蔗糖合成酶(SS)在果实膨大初期和成熟期分解活性高于合成活性,在果实膨大中、后期反之;蔗糖代谢酶类总活性和净活性变化与果实生长发育进程和果肉蔗糖含量的变化特点一致。     

甜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系

以伊丽莎白和乌引1号2个厚皮甜瓜品种为试材,测定了不同发育时期果实中的糖、淀粉含量以及蔗糖代谢相关酶—酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性变化等,并对甜瓜果实糖积累的生理机制进行了系统分析。结果表明:(1)2个品种果实中糖积累动态十分相似,即成熟期之前,糖积累缓慢,特别是蔗糖几乎很少积累;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而单糖略有下降。(2)AI、NI的活性变化对2种甜瓜果实中糖的积累和构成具有重要影响,SS对2种甜瓜果实中糖积累的作用较小,SPS活性升高与成熟期伊丽莎白果实中蔗糖的积累相一致。(3)果实中糖的积累与淀粉含量变化无明显关系。     

设施栽培中‘春捷’桃糖积累与相关酶活性的变化

 以设施栽培中‘春捷’桃为试材, 研究了其果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶- 酸性转化酶(A I) 、中性转化酶(N I) 、蔗糖合成酶( SS) 及蔗糖磷酸合成酶( SPS) 活性的关系。结果表明:果实发育早期, 果实中的可溶性糖主要是还原糖; 中后期, 还原糖维持在相对较低的水平, 非还原糖大量积累。在整个发育过程中, 蔗糖持续积累, 尤其在成熟期急剧增加, 而果糖和葡萄糖含量在果实发育前期呈下降趋势, 中后期维持在一个相对较低的水平。A I、N I在果实发育前期活性最强, 之后迅速下降, 中后期维持在较低水平; SS在果实发育前期分解方向活性很强, 后期以合成方向为主, 并在果实成熟期保持较高水平; 在果实发育过程中SPS活性呈上升趋势, 但上升幅度较小。葡萄糖含量与A I、N I、SS-h活性显著正相关; 果糖含量与A I、SS-h显著正相关; 蔗糖含量与SS-s活性显著正相关, 与SPS不相关。     

脐橙在不同生境下果实蔗糖代谢相关酶的研究

 研究了四川3 个生态型区5 个代表性果园中的脐橙果实蔗糖合成酶(SS) 和蔗糖磷酸合成酶(SPS) 的活性变化及其与果实糖积累的关系。结果表明: SPS 是影响果实膨大期糖积累的重要酶, 而成熟期的关键酶则是SS 合成方向; 在不同生境下, 果实内SPS 和SS 分解方向活性差异不明显, 而SS 合成方向活性的差异则达到极显著水平, 说明虽然SS 分解方向和合成方向都通过调节果实库强而影响糖的运输和积累, 但SS 合成方向才是引起不同生境下脐橙果实含糖量差异的关键酶。     

‘南果梨’及其芽变‘南红梨’果实中糖分积累与相关基因表达差异分析

【目的】对‘南果梨’及其芽变‘南红梨’果实发育期间的可溶性糖含量及糖代谢相关基因的表达量进行分析,探索‘南果梨’及‘南红梨’糖积累差异的分子机制。【方法】以‘南果梨’及‘南红梨’果实为试材,利用高效液相色谱对2者可溶性糖含量进行测定,qRT-PCR对蔗糖代谢关键基因中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)及蔗糖合成酶(SS)的表达差异进行分析。【结果】‘南果梨’与‘南红梨’中的果糖含量均在果实发育后期(8月21日)达到最大值,而‘南果梨’与‘南红梨’果实中葡萄糖与山梨醇含量差异不明显。果实发育初期,2者蔗糖含量差异不明显,采收期(9月14日)‘南红梨’果实中蔗糖含量约为‘南果梨’果实的2倍。PuNI与PuSS3在‘南果梨’中的表达量显著高于‘南红梨’,而PuSPS1、PuSS1和PuSS2在‘南红梨’中的表达量则高于‘南果梨’。【结论】‘南果梨’及‘南红梨’果实发育过程中糖代谢相关基因的差异表达会导致不同糖分的积累量出现差异。     

鲜黄梨不同树形果实糖分积累与蔗糖代谢相关酶活性研究

研究了平棚形、"V"字形、"Y"字形和疏散分层形整形修剪下鲜黄梨果实的糖分积累过程及其与蔗糖代谢相关酶活性的关系。结果表明,鲜黄梨果实成熟时糖组分以果糖、蔗糖、葡萄糖为主,果糖含量最高,蔗糖和葡萄糖含量差异不大;不同树形果实中,果糖、蔗糖和葡萄糖以及蔗糖代谢相关酶的活性变化趋势一致,但不同树形梨果含糖量均以平棚形果实最高,蔗糖合酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性也以平棚形果实最高,"V"字形的次之,疏散分层形的最低。     

大棚翠冠梨果实糖积累及蔗糖代谢相关酶活性的研究

以大棚翠冠梨为试材(露地栽培作对照),研究了果实生长发育过程中糖积累以及与蔗糖代谢相关酶活性的季节变化,并对果实中糖积累与酶活性关系进行了分析.结果表明,随着果实生长发育,大棚和露地翠冠梨中山梨糖醇、果糖、葡萄糖和蔗糖持续积累.与露地栽培相比,大棚栽培降低了总糖特别是蔗糖的含量.酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)在...     

蔗糖代谢相关酶在赤霞珠葡萄果实糖积累中的作用

为了探索葡萄果实糖积累与蔗糖代谢相关酶活性间的关系,测定了赤霞珠葡萄果实中葡萄糖、果糖和蔗糖含量以及蔗糖代谢相关酶—可溶性酸性转化酶(SAI)、可溶性中性转化酶(SNI)、细胞壁结合的酸性转化酶(CBAI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性。结果表明,赤霞珠葡萄果实糖分的积累以葡萄糖和果糖为主;果实发育过程中,调控糖分积累的关键酶是转化酶;葡萄糖、果糖的积累主要受到转化酶的调控,蔗糖的积累主要受到蔗糖合成酶的调控;糖分的积累由各种酶共同作用。     

荔枝果实的糖积累与相关酶活性

 以‘糯米糍’和‘妃子笑’两个品种为试材, 对比研究两者在果实发育和成熟过程中假种皮中糖积累和转化及其与糖代谢相关酶类———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) 活性的关系。结果表明: 1. 糯米糍荔枝以积累蔗糖为主, 蔗糖/ 还原糖比值约为1. 5 ; 妃子笑荔枝以积累还原糖为主, 蔗糖/ 还原糖比值仅约为0. 4 ; 2. 荔枝糖积累与库活力密切相关, 但不同品种库活力的主要构成酶类不同, 糯米糍主要是SS , 而妃子笑则主要是NI + SS; 3. 不同的糖代谢酶活性决定了糖组分的不同, 积累蔗糖为主的糯米糍具有高的SS 和SPS 活性, 而转化酶活性较低; 以积累还原糖为主的妃子笑的SS 和SPS 活性较低, 而转化酶活性较高。     

越瓜果实发育过程中糖的变化与相关酶活性的关系

以从各地搜集的6 个越瓜品种为试材,对越瓜果实糖含量及蔗糖代谢相关酶进行了研究。结果表明：不同越瓜品种之间糖含量差异较大,凤台越瓜、田集越瓜、刘集越瓜3 个品种可溶性固形物含量及糖含量较高;随着果实的发育蔗糖磷酸合成酶活性呈递增趋势,且在果实各个发育期田集越瓜的蔗糖磷酸合成酶活性均最高;而转化酶活性则随着果实发育呈下降趋势,凤台越瓜和田集越瓜的酸性转化酶及中性转化酶活性在各个发育期均最低;中性转化酶在毛集越瓜、潘集越瓜、青皮越瓜、刘集越瓜中相对较高,且随着果实发育活性下降,至果实成熟时活性达到最小值;除刘集越瓜外,其他品种的蔗糖代谢酶活性在果实不同发育期均没有明显变化。以上结果表明,不同越瓜品种蔗糖含量差异是由蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶和中性转化酶活性共同决定的,其中酸性转化酶在越瓜蔗糖积累中占主导地位。     

褪黑素对葡萄果实品质的影响

以葡萄结果树为试材，采用田间试验法，通过喷施0、50、100、150μmol·L^-1和200μmol·L^-1的褪黑素溶液，研究了褪黑素对葡萄果实品质及蔗糖代谢的影响，以期筛选出能提高葡萄果实品质的最佳褪黑素浓度，为褪黑素在葡萄生产上的应用提供参考依据。结果表明：随褪黑素浓度的增加，葡萄果实果形指数变化不明显，但单果质量等外观品质和固酸比、维生素C等内在品质呈先增加后减少的趋势，当褪黑素浓度为150μmol·L^-1时，葡萄果实单果质量等外观品质和固酸比、维生素C等内在品质均最佳。褪黑素处理提高了果实中葡萄糖和果糖的含量，但并没有改变这2种糖的比例，褪黑素对果实中蔗糖的含量影响不显著。喷施褪黑素后，葡萄果实与蔗糖代谢相关的分解酶类（可溶性酸性转化酶、可溶性中性转化酶、蔗糖合成酶分解方向）活性高于合成酶类（蔗糖合成酶合成方向、蔗糖磷酸合成酶）活性，使反应方向朝着分解蔗糖的方向进行，葡萄糖和果糖大量积累。综上所述，褪黑素能提升葡萄果实的外观品质和内在品质，促进蔗糖分解代谢，进而提高葡萄果实品质。     

设施油桃果实的糖积累与相关酶活性

以设施栽培超红珠油桃为试材,测定了果实发育过程中糖含量及相关代谢酶—酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶的活性,并对果实中糖分积累及与相关酶活性的关系进行了分析。结果表明:在果实发育早期,糖分积累以还原糖即葡萄糖和果糖为主,果实发育后期,以积累蔗糖为主;糖代谢相关酶的活性变化表现为随果实成熟,蔗糖逐渐积累,酸性转化酶活性下降,蔗糖合成酶分解方向酶活性逐渐增强。蔗糖合成酶合成方向酶活性与蔗糖磷酸合成酶活性变化相似,果实发育前期酶活性逐渐降低,果实发育中后期酶活性逐渐升高,果实近成熟时酶活性升高较快,此时蔗糖迅速积累。     

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。     

嫁接对网纹甜瓜果实发育、糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响

 试验研究了嫁接对日光温室栽培的网纹甜瓜果实发育、糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明: 嫁接加快了果实的膨大速度, 但对中果肉厚度影响不大; 降低了网纹甜瓜中果肉内的果糖、葡萄糖含量; 改变了网纹甜瓜蔗糖积累模式, 嫁接网纹甜瓜中果肉内蔗糖积累时间较自根提前了7 d左右,蔗糖含量高于自根; 但嫁接降低了网纹甜瓜中果肉的总糖含量及酸性转化酶(AI) 和中性转化酶(NI) 活性, 提高了蔗糖磷酸合成酶( SPS) 和蔗糖合成酶( SS) 活性。     

喷施沼液对苹果产量品质及蔗糖代谢相关酶活性的影响

以短枝"富士"苹果为试材,研究了叶面喷施不同体积分数的沼液对苹果产量品质及成熟过程中蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明:喷施体积分数为75%的沼液,增加了果实维生素C、可溶性总糖和可滴定酸含量以及果实的果形指数,改善了苹果果实品质,提高了苹果的产量,与对照不喷清水不喷肥相比增产率最高,为13.7%,即667m~2可增产44.5kg。果实成熟后期,各喷肥处理下的蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性均高于对照CK,随着沼液喷施体积分数的增加,蔗糖含量逐渐增多;蔗糖含量与蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性呈极显著正相关,相关系数为0.648、0.530(P0.01)。因此,可以在苹果成熟后期叶面喷施沼液增加蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性,进而提高果实内蔗糖含量,改善苹果的品质。     

桃果实缝合线软化与糖代谢的关系

为进一步说明桃果实缝合线过早软化的原因,测定了不同发育时期大久保桃果肉软化果和正常果缝合线部位的蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇的含量以及蔗糖代谢的相关酶——酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶及山梨醇代谢的关键酶山梨醇脱氢酶(SDH)和山梨醇氧化酶(SOX)的酶活性,并对软化果和正常果果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析比较,结果表明,糖代谢是影响桃果肉缝合线软化的重要因子之一;软化果在硬核期缝合线果肉快速生长,且糖代谢和相关酶活性都较旺盛,以单糖代谢为主,主要受中性转化酶的调节;果实发育进入阶段Ⅲ时,软化果的糖代谢比正常果的进程和速度都快,此阶段前期软化果的糖代谢快速旺盛,蔗糖快速大量合成,后期糖积累减少且糖含量大幅降低,果实出现未熟缝合线先软的现象。     

蔗糖代谢相关酶的研究进展

植物生长发育所需要的光合产物大部分以蔗糖的形式供应和运输,而与蔗糖合成密切相关的酶主要有3种:蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶转化酶。这3种酶对植物的生长发育有重要的影响,现对这3种酶的代谢及生理生化功能作以综述。