菠萝黑心病研究进展

本文综述菠萝黑心病的发病症状，发病机理等有关方面的研究现状及进展；同时，结合菠 萝生产和保鲜过程听实际情况，提出控制菠萝黑心病的可能途径。     

包装对菠萝黑心病和品质的影响

以国内主栽品种巴厘的夏季果为试材,研究不同包装材料对菠萝黑心病及相关品质指标的影响。结果表明:0.02 mm聚乙烯、0.03 mm聚氯乙烯、0.05 mm聚氯乙烯包装均可降低贮藏菠萝的失重率,减少黑心病的发生率。贮藏15 d时,不同包装菠萝的可溶性固形物、维生素C、可滴定酸、可溶性蛋白含量无显著差异,但0.05 mm聚氯乙烯薄膜包装可维持可溶性总糖含量,因此,0.05 mm聚氯乙烯包装菠萝能更好地保持其品质。     

菠萝黑心病发生过程中AcAPXs的表达分析及克隆

菠萝黑心病(internal browning, IB)严重制约菠萝产业发展,该病害的发生主要是过量活性氧(reactive oxygen species, ROS)引起膜损伤,打破质体多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)与液泡内酚类底物原有的区室化划分,使其接触氧化后聚合成醌类物质。抗氧化清除系统能够清除过量ROS,维持机体内ROS的动态平衡。本课题组前期用抗氧化剂抗坏血酸(ascorbic acid, AsA)处理采后‘巴厘’菠萝,能有效延缓黑心病的恶化,然而其作用机理尚不明确。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX, EC1.1.11.1)是I类血红素过氧化物酶,以抗坏血酸作为特定的电子供体,催化过氧化氢转化为水,参与植物的多种发育生理过程和胁迫反应。本研究筛选出6个AcAPX基因,对其黑心病发生过程以及AsA处理后的转录水平进行分析,发现AcAPX1基因在贮藏后期极显著响应AsA处理,9 d和12 d时显著上调表达;相关性分析发现,AsA处理后的菠萝黑心病指数与AcAPX1基因表达水平呈显著正相关。结果表明：AcAPX1显...     

外源抗坏血酸处理对采后菠萝黑心病发生和果实品质的影响

为了探明抗坏血酸对菠萝果实采后保鲜的有效性,本研究以“巴厘”菠萝（Ananas comosus cv. Comtede Paris） 为材料,分别用 0.2%和 0.4%（质量体积百分比 w/V）的抗坏血酸（L-Ascorbic acid,AsA）浸泡处理,以清水浸泡为 对照,0.02 mm 厚聚乙烯打孔薄膜袋包装后,于常温(25±2)℃、相对湿度 85%~95%的水果储藏库中贮藏,观察采后菠 萝黑心病发生与果实品质的变化。结果表明：AsA 处理有效地延缓菠萝黑心病的发生,保持菠萝果实的硬度,抑制可 滴定酸、可溶性固形物和维生素 C 含量的减少,在贮藏后期能够有效地抑制丙二醛（MDA）的积累。果肉氧化酶活性 测定结果表明,0.2% AsA 处理可抑制多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）活性增加,保持较高的过氧化物酶 （peroxidase,POD）活性。可见,AsA 能够有效地延缓菠萝黑心病的发生,保持采后菠萝的食用品质,抑制采后菠萝 果实酚类物质酶促氧化的发生,延缓菠萝贮藏期间的衰老进程,并且 0.2% AsA 的处理效果优于 0.4% AsA 的处理效果, 因此 0.2% AsA 为最佳处理浓度。     

菠萝AcPLD2基因多克隆抗体制备及其在果实黑心病发生中的表达分析

菠萝是中国最具有特色和竞争优势的热带水果之一,但采后菠萝果实不耐贮藏,极易发生黑心病,严重影响果实品质和商品率,而且威胁菠萝产业的健康发展.因此减少采后菠萝损失直接关系到热区农民的经济收入.黑心病是采后菠萝果实一种常见的生理性病害,由于该病的生理机制尚不清楚,所以国内外尚未有完全控制黑心病发生的方法.目前关于菠萝黑心病...     

壳聚糖处理对采后西番莲果实贮藏期间果皮活性氧代谢的影响

西番莲属于热带果实,采后西番莲果实容易腐烂变质,导致其保鲜期很短,限制了其商业价值。为探讨壳聚糖（卡多赞）处理对采后西番莲果实贮藏期间果皮活性氧代谢的影响,采后‘福建百香果1号’西番莲果实经卡多赞稀释200倍溶液处理5 min,以蒸馏水处理为对照,在(28±1)℃、相对湿度80%条件下贮藏。每隔3 d,测定西番莲果实果皮超氧阴离子自由基（O₂^-·）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、丙二醛（MDA）含量、活性氧清除相关酶活性、内源抗氧化物质含量及DPPH自由基清除能力和还原力的变化。结果表明：壳聚糖处理能显著提高西番莲果实果皮超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）等活性氧清除酶活性,保持较高的还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）等内源抗氧化物质含量,维持较高的DPPH自由基清除能力和还原力,从而抑制采后西番莲果实果皮O₂^-·和H₂O₂等活性氧的产生,减轻果皮膜脂过氧化,稳定果皮细胞膜结构,最终保持采后西番莲果实的贮藏品质、提高其果实耐贮性。因此认为,卡多赞稀释200倍溶液处理能有效提高采后西番莲果实的活性氧清除能力,降低活性氧积累,从而延缓采后西番莲果实衰老进程,延长其果实保鲜期。     

1-MCP和乙烯利处理对采后菠萝蜜果实活性氧代谢的影响

以‘海大2号’菠萝蜜果实为材料,研究0.5 mg/L1-MCP(1-甲基环丙烯)和1 000 mg/L乙烯利处理对菠萝蜜果实活性氧代谢的影响,并探讨其与活性氧、活性氧清除酶和还原物质的关系,为菠萝蜜果实的保鲜提供理论依据。结果表明:随着菠萝蜜果实的成熟衰老,LOX(脂氧合酶)活性迅速增加,H2O2(过氧化氢)和MDA(丙二醛)含量快速积累,CAT(过氧化氢酶)和APX(抗坏血酸过氧化物酶)活性不断下降,SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)活性和GSH(谷胱甘肽)、还原型ASA(还原型抗坏血酸)含量均呈现先升后降的变化趋势。乙烯利处理极显著提高了LOX活性和降低了POD、APX和贮藏前期SOD活性,加快了贮藏中期H2O2和MDA含量的积累。1-MCP处理极显著降低了LOX活性和H2O2、MDA的含量,减少了活性氧产生,同时极显著提高了SOD、CAT活性和贮藏后期的POD、APX活性及GSH、还原型ASA含量,增强了活性氧清除能力。这些结果表明,乙烯利和1-MCP对菠萝蜜果实成熟衰老过程中活性氧的产生、保护酶活性及还原物质含量起重要调控作用。      

“乌叶”和“兰竹”荔枝果实采后果皮活性氧代谢的差异性

比较"乌叶"和"兰竹"荔枝果实在(8±1)℃贮藏条件下果皮活性氧代谢的差异。结果表明:"乌叶"和"兰竹"荔枝果实果皮活性氧代谢强度不同,贮藏期间,"乌叶"的活性氧清除酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和内源抗氧化物质还原型抗坏血酸(As A)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量都显著高于"兰竹",褐变指数、超氧自由基(O2·-)产生速率、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著低于"兰竹"。据此认为,与"兰竹"荔枝果实相比,"乌叶"荔枝果实具有较长的贮藏期,可能与"乌叶"荔枝果实有较强的活性氧清除能力,能减少O2·-积累,减轻膜脂过氧化作用,较好地保持荔枝果皮细胞膜结构的完整性和减缓果实衰老有关。     

锌对菠萝幼苗生长发育及生理代谢的影响

采用水培试验的方法,探讨了锌对菠萝幼苗生长发育及生理代谢的影响。研究结果表明,适量的锌可促进菠萝生长发育,高浓度的锌则起抑制作用。同时发现,在一定锌浓度范围内,适量的锌可不同程度地提高菠萝幼苗叶片POD、OD、CAT及PPO等酶的活性,高浓度的锌则使菠萝幼苗叶片MDA、O2-.的含量较高;适量的锌还可提高叶片叶绿素含量,增强光合作用,促进碳水化合物的合成和代谢。     

臭氧胁迫对大豆根系形态和活性氧代谢的影响

利用开顶式气室(OTCs)对大豆进行臭氧(O3)胁迫试验,研究了高浓度O3对大豆根系体积、根瘤数、根瘤干重、根干重等根系形态指标以及膜脂过氧化程度、活性氧、抗氧化酶活性等活性氧代谢指标的影响.结果表明:在高浓度O3处理下,根系体积、根及根瘤干重、根瘤数降低,根系MDA含量、相对电导率显著上升,膜脂过氧化程度加剧;超氧阴...     

甘薯抗薯瘟病的水杨酸与活性氧的代谢变化

研究不同抗性甘薯品种受薯瘟病菌侵染后水杨酸(SA)和活性氧(ROS)的代谢变化.结果表明,感染薯瘟病菌12 h后甘薯叶片中SA含量增加,增加量与品种抗性呈正相关;接菌后过氧化氢(H2O2)含量增加,过氧化氢酶(CAT)活性下降,抗病品种变化幅度大于感病品种;接菌后抗病品种提高了与产生H2O2相关的酶过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,而感病品种与此相反,积累H2O2的能力下降,影响系统获得抗性(SAR)的建立.     

土壤水分对胡椒实生苗生长和活性氧代谢的影响

为探讨土壤水分对胡椒生长和叶片活性氧代谢的影响,以胡椒实生苗为研究对象,设置5%、10%、15%、20%和25%共5个土壤质量含水量处理,测定试验开始后第1、3、5、8、14天不同处理的抗氧化酶活性、膜脂过氧化产物及第14天时植株相关生长指标,以期明确适宜胡椒生长的土壤含水量范围。结果表明：1～3 d内,5%土壤水分处理表现出胡椒叶片抗氧化酶活性显著高于其他处理,15%和20%处理最小,受到的胁迫程度最低;而3 d后,由于5%处理胡椒叶片失水严重,抗氧化酶活性显著降低,10%处理仍呈现较高水平;总体趋势上,15%、20%和25%处理的膜脂过氧化程度最低,生长状况也最好。上述结果表明,适宜胡椒生长的土壤质量含水量范围为15%～25%,土壤水分含量过低形成的干旱胁迫会影响胡椒生长,降低叶片抗氧化能力,加重膜脂过氧化伤害程度。     

氯化钙处理对菠萝黑腐病的防控效果及机制分析

为了降低采后菠萝果实由黑腐病引起的腐烂损失,本文研究了氯化钙处理对黑腐病的防控效果及相关机制。结果表明,1%氯化钙处理对菠萝黑腐病有最好的抑制作用和防治效果。1%氯化钙处理对病菌菌丝生长影响不大,但可明显抑制病原菌的产孢;氯化钙处理明显降低发病果实中多聚半乳糖醛酸甲酯酶（PMG）、纤维素酶（CX）和β-葡萄糖苷酶（CB）的活性,但对多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性变化没有明显影响;氯化钙处理明显提高贮藏中后期菠萝果实中过氧化氢（H₂O₂）的含量,明显提高抗病相关酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、几丁质酶（CHI）和β-1,3-葡聚糖酶（GLU）的活性。说明氯化钙处理对黑腐病有较好的防控效果,一方面是由于其降低了病原菌的致病性,另一方面是诱导菠萝果实提高了抗病性。因此,适宜浓度的氯化钙处理为菠萝采后黑腐病的绿色防控提供了一条新的途径。     

高温胁迫对小麦花药活性氧代谢的影响

为研究小麦花药在高温胁迫下的氧化应答机制,以正常生长条件下和高温胁迫(42±1)℃下不同发育时期的花药(单核后期、二核期和三核期)为供试材料,比较分析了小麦花药中超氧阴离子自由基(O~-_2)生成速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化。结果表明,在高温胁迫后,小麦花药的整个发育时期O~-_2的生成速率、H_2O_2和MDA的含量均显著高于对照组,其中O~-_2生成速率呈现出由低到高平衡上升的趋势,在单核后期高温胁迫处理与对照之间的差异则高于其他花药发育时期;而高温胁迫后的H_2O_2和MDA含量在二核期与对照组呈现较大差异。同时,高温胁迫下不同时期花药中SOD、POD和CAT的活性均显著低于对照。由此可知,高温胁迫打破了小麦花药内活性氧与抗氧化体系代谢之间的动态平衡,并随着花药的发育而不断加剧,使小麦花药长期处于严重的氧胁迫环境中而造成败育。     

Reactive Oxygen Species and Autophagy Modulation in Non-Marine Drugs and Marine Drugs

It is becoming more understandable that an existing challenge for translational research is the development of pharmaceuticals that appropriately target reactive oxygen species (ROS)-mediated molecular networks in cancer cells. In line with this approach, there is an overwhelmingly increasing list of many non-marine drugs and marine drugs reported to be involved in inhibiting and suppressing cancer progression through ROS-mediated cell death. In this review, we describe the strategy of oxidative stress-based therapy and connect the ROS modulating effect to the regulation of apoptosis and autophagy. Finally, we focus on exploring the function and mechanism of cancer therapy by the autophagy modulators including inhibitors and inducers from non-marine drugs and marine drugs.     

Deoxyamphimedine,a Pyridoacridine Alkaloid,Damages DNA via the Production of Reactive Oxygen Species

Marine pyridoacridines are a class of aromatic chemicals that share an 11H-pyrido[4,3,2-mn]acridine skeleton. Pyridoacridine alkaloids display diverse biological activities including cytotoxicity, fungicidal and bactericidal properties, production of reactive oxygen species (ROS) and topoisomerase inhibition. These activities are often dependent on slight modifications to the pyridoacridine skeleton. Here we demonstrate that while structurally similar to neoamphimedine and amphimedine, the biological activity of deoxyamphimedine differs greatly. Deoxyamphimedine damages DNA in vitro independent of topoisomerase enzymes through the generation of reactive oxygen species. Its activity was decreased in low oxygen, with the removal of a reducing agent and in the presence of anti-oxidants. Deoxyamphimedine also showed enhanced toxicity in cells sensitive to single or double strand DNA breaks, consistent with the in vitro activity.