猕猴桃果实软化过程中细胞壁多糖物质含量与果胶降解相关酶活性变化

为研究不同贮藏温度下不同品种猕猴桃果实软化过程中细胞壁多糖物质降解特性,以及相关果胶降解酶对猕猴桃果实软化进程的影响,测定25℃和4℃贮藏过程中徐香、金丽、晚绿猕猴桃果实的硬度、细胞壁多糖物质含量和果胶降解相关酶活性,并对其进行相关性分析。结果表明,3个品种猕猴桃果实软化过程中半纤维素、纤维素和共价型果胶(covalent soluble pectin, CSP)含量不断降低,水溶性果胶(water soluble pectin, WSP)含量不断增加,而离子结合型果胶(ionic soluble pectin, ISP)含量相对稳定。晚绿猕猴桃各细胞壁多糖组分含量变化速度最快,金丽次之,徐香最慢。4℃贮藏延缓了猕猴桃果实细胞壁多糖物质的降解。相关性分析结果表明,3个品种猕猴桃果实硬度与WSP含量之间均呈显著(P<0.05)负相关,与CSP、半纤维素、纤维素含量之间呈显著正相关。果胶降解酶活性测定结果显示,25℃贮藏前期,晚绿猕猴桃内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-polygalacturonase, PG)和β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)活性显著高于...     

葡萄果实成熟软化机制研究进展

非呼吸跃变型果实软化发生时间较早,造成其软化的原因与细胞壁降解相关。通过介绍葡萄细胞壁中果胶组成及其分子结构,综述葡萄软化过程中果胶、纤维素和半纤维素等成分的含量变化,归纳葡萄果实软化时果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶、β-半乳糖苷酶和扩展蛋白等基因表达水平变化,总结转录组和QTL定位在果实软化及质地方面的应用进展,为葡萄育种及保鲜贮运技术提供理论参考。     

一氧化氮熏蒸对采后肥城桃果实细胞壁代谢的影响

【目的】研究NO处理后果实细胞壁的代谢和酶活性变化,探讨NO对肥城桃果实软化的作用机理以期为NO应用于肥城桃贮藏保鲜提供试验依据。【方法】用0、5、10和15μl·L-1NO气体熏蒸肥城桃2h后分别贮藏于5和27℃,测定果实细胞壁组成和酶活性变化。【结果】5和10μl·L-1NO显著降低5和27℃下肥城桃果实果胶甲酯酶(PME)和内切葡聚糖酶(EGase)活性,延缓了贮藏过程中细胞壁纤维素、半纤维素的降解,并抑制了离子型果胶含量下降和可溶性果胶含量增加。5和10μl·L-1NO提高了外切多聚半乳糖醛酸酶(exo-PG)和内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-PG)活性,有利于减轻贮藏过程中果实的絮败。15μl·L-1NO处理果实显现了NO的毒害作用。【结论】果实软化过程中可溶性果胶的增加主要是由离子型果胶转化而来,这可能是肥城桃的一个品种特性。5和10μl·L-1NO有效延缓了肥城桃果实细胞壁代谢,维持桃果肉细胞的完整性,改变低温对PME和PG平衡的影响,缓解低温贮藏对桃果实的冷害作用。这种延缓作用具有时效性,且NO具有双重生物效应。     

2种预处理方法对‘秦冠’苹果果实细胞壁物质降解和出汁率的影响

【目的】研究以外源乙烯为主的预处理对‘秦冠’苹果果实细胞壁物质降解和出汁率的影响,为开发新的苹果果汁加工工艺提供依据。【方法】以‘秦冠’苹果果实为试材,采用500mg/L乙烯利(E1)和100mg/L乙烯利配合60℃热水(E2)处理后,于室温堆放,以蒸馏水处理为对照(CK),每3d测定1次多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶(CS)和木聚糖酶(Xyl)活性及细胞壁物质含量和果实出汁率。【结果】E1处理苹果果实的PG、PME、CS和Xyl活性均较对照逐渐提高,分别于第12,12,9,6天出现高峰。处理12d后,E1果实细胞壁多糖中,果胶类多糖以CDTA-2溶性部分降解、半纤维素类多糖中以KOH-1溶性部分降解最多,含量分别降为对照的82.1%,81.2%;细胞壁物质总体较对照降低88.1%;出汁率较对照增加4.7%～5.6%。E2处理果实0d时各种酶活性明显增强,峰值较E1出现更早,但后期衰减更快;12d后各类细胞壁多糖下降幅度大于E1(KOH-3除外);E2处理对苹果果实出汁率的提高效果尤为明显,9d时出汁率高于对照7.5%,但18d后出汁率反而降至对照水平。【结论】500mg/L乙烯利处理是一种节能、简便且有效的可持续提高‘秦冠’果实出汁率的措施。     

鲜食枣与制干枣的成熟软化机理差异研究

为探讨鲜食枣和制干枣果实成熟软化过程中细胞壁组成物质及相关酶类活性变化,通过鲜食枣冬枣和制干枣骏枣转录组测序,筛选了枣果实不同发育阶段细胞壁代谢相关的差异基因;以冬枣和制干枣木枣为材料,测定了果实7个发育时期和采后30d内的硬度、含水量、细胞壁物质含量及相关酶类活性变化。结果表明,枣果实成熟过程与果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶基因等的调控相关。木枣成熟期果实硬度和含水量变化具有一致性。冬枣和木枣果实成熟软化过程中果胶显著降解,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶酯酶(PE)作用显著,但对冬枣采后软化作用不大。冬枣和木枣果实中纤维素分别积累至脆熟期和完熟期后发生降解,纤维素酶(Cx)在木枣完熟期的作用显著。这说明冬枣和木枣果实质地和成熟软化机制是不同的,该研究也为鲜食枣和制干枣果实的成熟采收和贮藏保鲜提供了依据。     

细胞壁代谢与‘富有’甜柿采后果实软化的相关性

将3种成熟度的‘富有’甜柿果实贮藏于4℃的冰箱中,定期测定细胞壁成分和相关代谢酶活性的变化,探讨果实采后贮藏期间细胞壁代谢与果实软化的关系.结果表明:果实细胞壁组分中的原果胶和纤维素含量与硬度呈显著相关,可溶性果胶含量则相反;纤维素酶活性在果实初期软化中起作用,多聚半乳糖醛酸酶和β-半乳糖苷酶活性在整个贮藏期间对果实的软化起重要作用.     

调控果实成熟的基因工程研究进展

阐述了在果实成熟过程中与乙烯生物合成和细胞壁降解相关的酶 (ACC合酶、ACC氧化酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲基酯酶 )及其调控果实成熟的基因工程研究进展     

采前乙酰水杨酸处理对厚皮甜瓜果实后熟及软化的影响

【目的】研究果实发育期间乙酰水杨酸(ASA)4次喷施处理对厚皮甜瓜果实采收及贮藏期间后熟和软化的影响及作用机理,为采后调控提供参考。【方法】以‘玛瑙’厚皮甜瓜为试材,采用1 mmol·L-1 ASA分别在甜瓜幼果期(花后2周)、膨大期(花后3周)、网纹形成期(花后4周)及采前48 h四个时期连续喷施处理,测定果实采收及冷藏期间(7℃,RH 55%—60%)的呼吸强度和乙烯释放量,硬度、细胞壁组分以及细胞壁降解酶活性的变化。【结果】采前乙酰水杨酸处理可有效降低甜瓜果实采收时的呼吸强度和乙烯释放量,使果实贮藏期间呼吸和乙烯跃变峰的出现时间推迟1周。ASA处理提高了果实采收时的硬度及原果胶、纤维素、半纤维素和富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGPs)含量,延缓了原果胶向可溶性果胶的转化,维持了较高的纤维素、半纤维素和HRGPs水平,有效保持了贮藏期间的果实硬度。采前ASA处理显著降低了采收时和贮藏期间甜瓜果实细胞壁降解酶的活性,主要抑制了果实果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶(β-Glu)的活性。相关性分析表明,处理果实的乙烯释放量和呼吸强度与多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性呈显著正相关,与β-葡萄糖苷酶(β-Glu)活性呈极显著正相关;处理果实的硬度与果胶甲酯酶(PME)活性、原果胶和半纤维素含量呈极显著正相关,与纤维素酶(Cx)活性和可溶性果胶(WSP)含量呈显著正相关,与乙烯释放量和呼吸强度均呈显著负相关。【结论】采前ASA处理可促进甜瓜果实发育期间细胞壁物质的合成,有效抑制甜瓜果实采收及贮藏期间的呼吸强度和乙烯释放,降低胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶(β-Glu)等细胞壁降解酶的活性,阻止细胞壁物质的释放,有效维持了冷藏期间的甜瓜果实硬度。     

CO2脱涩对柿细胞壁果胶构成、提取及理化性质的影响

[目的]比较不同程度CO2脱涩处理的涩柿细胞壁果胶组成差异,分析脱涩对柿果果胶提取率和理化性质的影响,为涩柿果胶的高效提取和应用提供技术支持.[方法]以金瓶柿为试材,分别进行未脱涩处理及采用90%~95%CO2处理15 h后室温放置24 h、处理24 h后室温放置24 h、处理40 h后室温放置48 h 3种脱涩处理.通过福林酚法测定柿果可溶性和不溶性单宁含量,半乳糖醛酸法测定细胞壁果胶组分含量;利用超声波辅助酸提法提取柿果果胶,并分析果胶提取率、色泽、半乳糖醛酸含量、酯化度、单糖组成等理化性质.[结果]随着CO2脱涩处理时间的延长,柿果可溶性单宁含量降低,不溶性单宁含量升高,水溶性果胶含量先降低后升高,螯合性果胶和酸溶性果胶含量先升高后降低;果胶提取率随柿果脱涩程度的提高而升高,90%~95%CO2处理40 h后室温放置48 h的柿果果胶提取率是未脱涩柿果的4.00倍;提取的果胶亮度L*显著降低(P<0.05,下同),半乳糖醛酸含量显著升高;提取的果胶均为高甲氧基果胶,均含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和半乳糖醛酸,其中阿拉伯糖和木糖相对百分含量随着脱涩时间的延长而逐渐降低,半乳糖醛酸相对百分含量则逐渐升高.[结论]CO2脱涩处理可显著提高柿果果胶提取率,并影响提取果胶的理化性质,因此脱涩可作为制备柿果果胶的前处理工序,以90%~95%CO2处理柿果40 h后室温放置48 h的脱涩方式提取得到的果胶品质更佳.     

苹果β-半乳糖苷酶对细胞壁多糖降解特性的研究

以苹果为试验材料,提取细胞壁结合型β-半乳糖苷酶,并通过羟磷灰石柱色谱法分离出4种β-半乳糖苷酶同工酶(GALase ～ ),研究β-半乳糖苷酶同工酶对阿拉伯半乳聚糖和Na2CO3-1、KOH-3、细胞壁残渣等细胞壁多糖组分的降解特性。结果表明:GALase 、 对细胞壁多糖具有较强的分解能力,而GALase 、 的分解能力微弱,说明β-半乳糖苷酶的GALase 、 与细胞壁多糖的降解以及果实的软化密切相关。     

桃果实后熟软化机理分子生物学研究进展

桃果实的成熟软化是一个非常复杂的发育过程,其间经历了一系列生理生化的变化,包括细胞壁的降解、乙烯的释放以及其他的代谢变化.对桃果实成熟软化方面的分子生物学研究进展进行了综述,介绍与桃果实成熟软化过程相关的细胞壁酶以及乙烯在果实成熟软化过程中的作用,并对软化机理进行了探讨.综合表明,果实的成熟软化过程受多种基因调控作用的影响.对果实成熟软化机理的探讨可为果实的贮藏及加工提供理论依据.     

不同类型灵武长枣果实多糖的单糖成分差异

为分析大果型、枣刺退化型、早熟型和普通型4种不同类型灵武长枣完熟期果实多糖中单糖成分的差异,经水提醇沉法提取、采用DEAE-cellulose52和HW-55S分离纯化,利用GC-MS等分别对果实进行多糖的单糖成分分析研究。结果表明:1)不同类型果实粗多糖得率分别为:普通型1.795%,大果型1.504%,早熟型0.999%,枣刺退化型0.956%,粗多糖含量从高到低依次为:普通型早熟型大果型枣刺退化型。2)不同类型果实粗多糖经DEAE-52柱层析,均得到1个中性级分(Ju-0)和3个酸性级分(Ju-1、Ju-2、Ju-3),其中Ju-2含量均为最高,表明果实多糖的主要形式为酸性多糖,但4个多糖级分的质量和得率差异显著。3)不同类型果实精制多糖含量因级分不同而差异较大,Ju-0和Ju-3级分均为普通型中最高,Ju-1级分在大果型中最高,Ju-2级分在早熟型中最高。4)不同类型果实精制多糖均以阿拉伯糖、半乳糖和鼠李糖含量较高,葡萄糖含量次之,甘露糖和木糖含量较低,均不含有果糖;NIST谱库显示,果实精制多糖中还含有核糖、岩藻糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸。因此,不同类型灵武长枣果实多糖中单糖成分相似,但其成分和含量因级分不同而差异较大。     

桃果实成熟软化与细胞壁降解相关糖苷酶及乙烯生物合成的关系

【目的】研究不同溶质型桃成熟软化过程中β-半乳糖苷酶（β-Gal）和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-Af）以及乙烯生物合成相关酶（ACC氧化酶ACO和ACC合成酶ACS）的变化。【方法】采用气相色谱测定乙烯释放量;采用常规理化分析方法测定相关酶活性;采用RT-PCR研究相关酶的定性表达,同时采用Real-time PCR分析其表达量的变化。【结果】不同桃品种之间软化特性存在较大差异,‘雨花3号’桃果实成熟过程中,随着果实硬度下降,乙烯释放量明显增加并出现峰值,‘加纳岩’桃果实在成熟过程中一直保持相对较高的硬度且乙烯释放量很低,其最高值不及‘雨花3号’桃果实乙烯释放量的1%;β-Gal基因表达量和活性在桃果实成熟软化前期较高,α-Af基因表达和活性在成熟软化后期较高,且α-Af的快速变化期滞后于乙烯及其合成相关酶的变化。【结论】β-Gal酶对桃果实早期阶段的软化启动有较大影响,且两类桃果实β-Gal基因表达和β-Gal活性可能存在不同的诱导机制; α-Af对桃果实成熟中后期快速软化影响更显著且α-Af的激活与果实内源乙烯的积累密切相关。     

桃果实成熟期的软化机理探讨

研究了在自然成熟和催熟条件下,大久保桃果实硬度与乙烯、脂肪氧合酶、多聚半乳糖醛酸酶及相关代谢的研究。结果表明桃果实软化是一个受多因素调节的生理过程,脂肪氧合酶可能与果实前期软化有关,酯肪氧合酶、乙烯、多聚半乳糖醛酸酶都参与了果实后期的软化过程。     

裸藻多糖的分离纯化、单糖组成及其抗氧化活性

以裸藻为原料,将粗提后的裸藻多糖（EGPS）经DEAE-纤维素和Sephadex G-100柱层析进行分离纯化,得到3个主要组分EGPS1-A、EGPS1-B和EGPS3-A,并对其进行纯度鉴定和抗氧化活性分析,将纯化后抗氧化活性较好的裸藻多糖进行分子量测定、单糖组成分析。纯度鉴定结果表明柱层析后得到的3个多糖组分纯度较高,红外光谱表明其均具有典型的糖类特征吸收峰。抗氧化实验表明3个多糖组分中EGPS1-A的综合抗氧化活性最高,分子量为136.8 ku,单糖组成包括甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、岩藻糖,单糖组分间物质的量比是0.072：0.430：0.049：0.010：0.260：0.620：0.530：0.180：1.010。     

桃PpNCED家族成员鉴定与表达特性分析

为探明不同NCED基因家族成员在桃果实成熟软化期间的表达特性,在桃基因组中鉴定出7个NCED成员。利用qRT-PCR的方法,检测出NCED成员的表达存在组织特异性。在不同耐贮性桃品种中, PpNCED2、 PpNCED3、 PpNCED4、 PpNCED5均表现出随着果实的膨大和成熟呈上调表达趋势,且在果实成熟期达到表达高峰。此外,外源ABA处理后,在贮藏早期显著促进PpNCED家族成员的表达,而在贮藏中后期显著抑制其表达。以上试验结果表明, PpNCED2、 PpNCED3、 PpNCED4、 PpNCED5可能参与桃果实成熟软化的调控,但因不同桃品种存在差异。     

Changes of Reactive Oxygen Species and Related Enzymes in Mitochondria Respiratory Metabolism During the Ripening of Peach Fruit

The fruits of peach cultivar Yuhua 3 were used as materials to investigate the changes of active oxygen and related enzymes in mitochondria respiratory metabolism during ripening of peach fruit, involving their influence on the proceeding of peach fruit senescence. The results showed that the large decrease in firmness occurred between maturity II and IV. The decrease in firmness coincided with an increase in respiratory intensity. Obvious peaks of respiratory intensity lagging to the rapid change of fruit firmness could be shown during peach ripening. Reactive oxygen species （ROS） had a cumulative process and positively correlated with respiratory intensity. During peach ripening, the content of Ca^2＋ increased, the activities of succinic dehydrogenase （SDH）, cytochrome C oxidase （CCO）, H＋-ATPase, and Ca^2＋-ATPase decreased varying in different degree at the later step of ripening. These suggested a close relationship existed between ROS metabolism and mitochondrial respiration, namely, both ROS metabolism and mitochondrial respiration probably played important roles in ripening and senescing of peach fruit.     

不同类型桃果肉酚类物质及抗氧化活性分析

【目的】探讨不同类型桃果肉中酚类物质组成、含量及其抗氧化活性的差异,为桃的品质育种和科学利用提供参考。【方法】以水蜜桃、蟠桃和油桃3种类型共15个品种的桃果肉为试验材料,使用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)检测各品种中的酚类物质,采用1,1-二苯基-2-苦基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy,DPPH)、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid diammonium salt,ABTS)自由基清除能力和铁离子还原能力(Ferric reducing/antioxidant power,FRAP)3种方法测定抗氧化能力,并利用相关性分析酚类物质与抗氧化活性的关系。【结果】供试品种总酚与总黄酮含量的变异范围分别为0.35—2.54 mg CHA·g-1 FW和0.08—3.32 mg RE·g-1 FW。整体上蟠桃总酚及总黄酮含量高于水蜜桃和油桃,‘早露蟠桃’的含量最高。3种类型桃果实中共检测到酚酸6种(没食子酸、香草酸、原儿茶酸、阿魏酸、新绿原酸、绿原酸)和类黄酮4种(儿茶素、表儿茶素、芦丁、槲皮素)。表儿茶素、儿茶素、绿原酸和新绿原酸在桃果实中的含量最为丰富,不同类型桃果实的酚类物质组成与含量明显不同。其中,水蜜桃以表儿茶素和绿原酸为主,变异范围为37.57—105.49μg·g-1和40.19—49.8μg·g-1;蟠桃以表儿茶素、绿原酸、新绿原酸和儿茶素为主,变异范围分别为35.94—297.32μg·g-1、36.14—80.57μg·g-1、1.45—29.26μg·g-1和0—44.64μg·g-1;油桃以绿原酸和儿茶素为主,变异范围为30.97—48.05μg·g-1和9.22—53.73μg·g-1。DPPH清除速率、ABTS和FRAP值分别为0.21—7.01μmol TE·g-1 FW、0.66—8.57μmol TE·g-1 FW和0.59—5.60μmol TE·g-1 FW,综合抗氧化指数依次为:蟠桃水蜜桃油桃。供试品种中,‘早露蟠桃’多酚含量与抗氧化能力最高。总酚、总黄酮、新绿原酸、表儿茶素与DPPH清除速率、FRAP及ABTS均呈极显著的正相关关系(P0.01)。【结论】不同类型桃果实中酚类物质及抗氧化能力差异较大,表儿茶素和绿原酸是水蜜桃的主要酚类物质,表儿茶素、儿茶素、绿原酸和新绿原酸是蟠桃的主要酚类物质,绿原酸、儿茶素是油桃的主要酚类物质。蟠桃的酚类物质含量和抗氧化能力均高于水蜜桃和油桃,表儿茶素和绿原酸在桃果实抗氧化能力中起着重要的作用。     

‘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。     

高浓度CO2和1-MCP处理对磨盘柿脱涩和保脆效果的影响

以磨盘柿为试验材料,采用高浓度CO2和1-MCP双重处理,观察室温条件下的脱涩和保脆效果.结果表明,在20 ℃条件下90～95%CO2处理48 h能使磨盘柿完全脱涩,而80～85%CO2处理48 h,不能完全脱涩,同时1-MCP处理有助于抑制果实的呼吸作用,有效延缓了脱涩后果实的成熟和软化,可以明显抑制柿果实硬度、可溶性固形物含量、可溶性单宁含量的变化.0.50 μl/L浓度1-MCP处理的对硬度的保持作用好于1.00 μl/L浓度1-MCP.