菜用大豆籽粒发育过程中蔗糖积累及相关酶活性的研究

选用蔗糖含量差异显著的菜用大豆品种——‘浙农6号'(蔗糖含量高)、‘辽鲜1号’(蔗糖含量中等)和‘夏丰2008’(蔗糖含量低),对三者籽粒发育过程中蔗糖、可溶性总糖含量以及蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)等蔗糖代谢相关酶活性进行了比较,并对蔗糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明,菜用大豆籽粒干、鲜重积累均呈单“S”型曲线,三个品种的蔗糖代谢规律基本相似,整个菜用大豆籽粒发育过程中,蔗糖是可溶性总糖的主要成分,约占其总含量的70％.蔗糖代谢相关酶的净活性是影响蔗糖积累的主要因子,在籽粒发育早期,蔗糖代谢相关酶的净活性为负值,蔗糖以分解为主,此时蔗糖合成酶和酸性转化酶是催化其分解的关键酶;籽粒发育中期,蔗糖代谢相关酶的净活性转为正值,蔗糖代谢转为合成为主,蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶是催化其合成的关键酶;进入籽粒发育后期,蔗糖代谢相关酶的净活性仍为正值,但接近于零,表明蔗糖的合成与分解速率基本相当,此时蔗糖合成酶、酸性转化酶、中性转化酶和蔗糖磷酸合成酶在蔗糖代谢中起主导作用.     

冬枣和骏枣果实发育过程中糖组分及代谢酶活性变化的研究

为深入研究果实糖积累机制,以冬枣、骏枣果实为试验材料,测定并分析枣果实发育过程中糖组分及其含量以及相关代谢酶活性的变化规律。结果表明:冬枣、骏枣果实均为蔗糖积累型,生长发育早期以积累葡萄糖和果糖为主,后期以快速积累蔗糖为主,且蔗糖含量的积累均表现前期缓慢-后期快速增加趋势,而果糖和葡萄糖含量变化趋势不同;骏枣和冬枣坐果初期果实中蔗糖转化酶活性表现为发育前期急剧下降-后期缓降、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖合成酶(SS)合成方向活性总体升高、SS分解方向活性总体下降的趋势。两个品种果实SS合成方向活性在8月26日前均小于分解方向,但之后则相反。SS分解方向活性则以冬枣始终大于骏枣,SPS活性以骏枣总体大于冬枣;结合骏枣和冬枣果实糖积累与代谢酶活性变化的关系分析,4种酶共同影响枣果实的糖积累,蔗糖积累受SS调控为主,葡萄糖、果糖积累受转化酶调控为主。     

不同海拔和栽培模式对巨峰葡萄果实糖含量及酶活性的影响

为研究巨峰葡萄在不同海拔地区最有效的栽培模式,提高葡萄果实品质,增加南方葡萄产业经济效益,以390m和1 150m钢架避雨栽培和露地栽培的巨峰葡萄为试验材料,研究不同海拔和栽培模式对巨峰葡萄果实可溶性糖及相关糖代谢酶活性的影响。结果表明:成熟的巨峰葡萄果实中的可溶性糖为葡萄糖、果糖和蔗糖,葡萄糖和果糖为主,蔗糖含量少,酸性转化酶(AI)和蔗糖合成酶分解方向(SSI、SSc)活性较高,而中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶合成方向(SSII、SSs)酶活性较低。高海拔(1 150m)地区和钢架避雨栽培模式均可以提高巨峰果实中可溶性糖的含量和相关糖代谢酶活性,提高葡萄果实品质。     

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。     

枸杞果实转色前后糖积累与相关酶活性的研究

研究了枸杞果实转色前后糖积累与相关酶活性的变化,结果表明:枸杞果实中糖的积累主要以葡萄糖和果糖为主。枸杞果实转色后与转色前相比:可溶性酸性转化酶(SAI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性均明显升高,蔗糖合成酶(SS)的活性明显降低,据此认为枸杞果实糖代谢可能受SAI和SS、SPS的综合调控。     

‘美人指’葡萄果实糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的研究

【目的】研究避雨栽培模式下‘美人指’葡萄果实的生长发育、糖分积累以及蔗糖代谢相关酶活性,探讨果实发育过程中糖分积累与酶活性的关系,为避雨条件下葡萄的优质栽培提供理论依据。【方法】以"地膜+天膜"避雨栽培下5年生‘美人指’葡萄为供试材料,于谢花后20d开始每10d取样1次,测定葡萄果实的纵径、横径、单果质量和果糖、葡萄糖、蔗糖含量以及4种蔗糖代谢相关酶活性的动态变化。【结果】‘美人指’葡萄果实呈双"S"形曲线生长模式,并存在2个快速生长阶段;果实糖分积累主要以葡萄糖和果糖为主,葡萄糖含量一直明显高于果糖;在果实整个发育期,酸性转化酶和蔗糖合成酶分解方向的活性一直较高,蔗糖磷酸合成酶活性很低;且蔗糖含量与蔗糖磷酸合成酶活性呈显著正相关,与酸性转化酶活性呈显著负相关。【结论】蔗糖分解方向的酶活性远大于合成酶类,促进了葡萄糖和果糖的积累,且酸性转化酶和蔗糖磷酸合成酶是‘美人指’葡萄果实糖分积累的关键酶。     

4种枸杞果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢酶的关系

为了探讨枸杞Lycium果实糖积累差异及其品质形成的生理机制,以4种枸杞为试材,在枸杞果实发育期间,测定果实糖质量分数与蔗糖代谢酶活性变化。结果表明:宁夏枸杞Lycium barbarum果实中检测到10种糖,云南枸杞L.yunnanense和中国枸杞L.chinense果实中检测到7种糖,北方枸杞L.chinense var.potaninii果实中检测到6种糖;成熟期枸杞果实以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。在果实发育过程中4种枸杞果糖和葡萄糖质量分数整体呈现出逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而蔗糖质量分数呈现出2种变化趋势,不同发育时期种间有差异。4种枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中,酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,种间差别小,但在果实发育的后期活性高,种间差别大。在整个果实发育过程中供试种蔗糖合成酶（SS）活性始终高于磷酸蔗糖合成酶（SPS）;云南枸杞维持着较低果糖和葡萄糖质量分数。3种枸杞果实中果糖质量分数与AI活性显著正相关（P<0.05）,转化酶在枸杞果实糖积累过程中发挥着重要作用。图3表2参23     

国庆1号温州蜜柑转化酶和糖分积累特性研究

研究了国庆1号温州蜜柑叶片、果皮和果肉中的蔗糖和还原糖含量,以及酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性变化,结果表明：(1)果肉中的蔗糖和还原糖随着果实的发育而积累增加;果皮和叶片中的还原糖和蔗糖在整个果实发育阶段积累较少。(2)转化酶活性表现出组织特异性,其中果肉中的酸性转化酶活性随着糖分积累而下降,中性转化酶活性基本保持在一个稳定水平;果皮中的转化酶(AI和NI)活性随着果实发育而上升,随后酸性转化酶活性在8月份以后开始快速下降,到果实成熟时都保持在较低水平,中性转化酶在7月中旬就开始缓慢下降,随后也保持在较低水平;叶片中酸性转化酶活性在6～8月份较低,而此时中性转化酶活性却处在较高水平,在8～10月酸性转化酶的活性则快速升高,并保持在较高水平,而中性转化酶活性却逐渐降低,然后保持在较低水平。另外通过分析转化酶活性和糖分关系表明,国庆1号温州蜜柑果肉中的酸性转化酶与果实快速生长和成熟期糖分积累有着重要的关系。     

钙镁叶面肥对‘妃子笑’荔枝果实糖含量及糖代谢酶活性的影响

为探究叶面喷施钙镁肥解决‘妃子笑’荔枝果实成熟期“退糖”问题的原因,本研究以16年生‘妃子笑’荔枝树为试验材料,以叶面喷施0.3%CaCl₂+0.3%MgCl₂混合水溶液为处理,喷清水为对照,测定果实糖含量和糖代谢酶活性。结果表明：‘妃子笑’荔枝在果实生长发育前中期果糖、葡萄糖和蔗糖迅速积累,成熟期对照果实果糖、葡萄糖含量保持稳定,蔗糖、可溶性糖含量下降,在花后69 d处理果实果糖、总糖含量显著高于对照;喷施叶面肥处理使糖代谢酶活性发生显著变化,在花后69 d处理使中性转化酶活性和蔗糖代谢酶净活性显著升高,酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶合成方向和磷酸果糖激酶活性显著降低。总之,钙镁叶面肥处理通过提高中性转化酶活性、降低蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成活性来提高蔗糖代谢酶净活性,促进蔗糖的分解,同时降低磷酸果糖激酶活性抑制糖酵解途径,从而引起果糖和可溶性糖积累,进而解决了‘妃子笑’荔枝成熟期“退糖”的问题。     

毛叶枣果实发育过程中糖的积累

以高朗1号、新世纪、蜜枣和缅甸长果4个毛叶枣品种为试材,应用高效液相色谱法对毛叶枣果实发育过程中果实的糖组分及其含量变化进行较系统的研究。结果表明：毛叶枣果实可溶性糖组分主要是蔗糖、葡萄糖和果糖。果实中蔗糖开始积累于果实膨大中后期直至成熟期,但高朗1号蔗糖积累的速度明显快于其他3个品种;高朗1号与新世纪果实中果糖和葡萄糖积累规律较相似,其含量变化不明显;而蜜枣和缅甸长果果实中果糖的积累速度却明显快于葡萄糖。