套袋对巨峰葡萄果实糖分变化及转化酶活性的影响

以巨峰葡萄为试材,研究套袋对葡萄果实中糖代谢及转化酶活性的影响.结果表明:套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和转化酶活性变化趋势与对照基本一致.果实成熟后套袋果的可溶性总糖含量明显高于对照.在果实发育前期,套袋明显改变果实中蔗糖的相对含量及酸性转化酶活性.套袋可能主要是通过影响果实发育早期转化酶活性来影响果实糖分积累.     

套袋对红地球葡萄果实发育过程中糖代谢及转化酶活性的影响

以红地球葡萄为试材,研究套袋对葡萄果实中糖代谢及转化酶活性的影响。结果表明:套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和转化酶活性变化趋势与对照基本一致。果实成熟后套袋果的可溶性总糖含量明显高于对照。在果实发育前期,套袋明显提高了果实中蔗糖的相对含量及酸性转化酶活性。套袋可能主要是通过影响果实发育早期转化酶活性来影响果实糖分积累。     

硝酸钙对嫁接网纹甜瓜果实糖含量及糖代谢相关酶活性的影响

为解决嫁接厚皮甜瓜含糖量下降的问题,以自根厚皮甜瓜和嫁接厚皮甜瓜为试材,探讨了不同浓度硝酸钙处理对嫁接厚皮甜瓜糖代谢的影响。结果显示：叶面喷施不同浓度硝酸钙对嫁接厚皮甜瓜果实糖含量的影响程度不同。与嫁接对照相比,0.5 %硝酸钙处理显著增加了嫁接厚皮甜瓜果实发育后期（处理后14～42 d）的果糖、葡萄糖、蔗糖含量,降低了棉籽糖和水苏糖含量,提高了肌醇半乳糖含量|0.2 %和0.8 %硝酸钙处理虽也在一定程度上影响着可溶性糖含量,但影响程度低于0.5 %硝酸钙处理|处理21 d后,3个浓度的硝酸钙处理均极显著增加了果实中总糖含量,且0.5 %硝酸钙处理还极显著增加了淀粉含量|但与自根对照相比,0.5 %硝酸钙处理的果糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉和总糖含量仍未能增加至自根厚皮甜瓜水平。从果实的蔗糖代谢及半乳糖代谢相关酶来看,与嫁接对照相比,叶面喷施不同浓度的硝酸钙处理均显著或极显著的增加果实发育中期（处理后14～28 d）酸性转化酶、碱性α- 半乳糖苷酶和果实发育中后期（处理后28～42 d）蔗糖磷酸合成酶的活性,但对于中性转化酶和蔗糖合成酶活性影响不显著|与自根对照相比,0.5 %硝酸钙处理的酸性转化酶活性未达到自根对照水平,蔗糖磷酸合成酶活性大幅提升,与自根对照差异不显著。结果表明：与嫁接对照相比,叶面喷施不同浓度硝酸钙处理均可不同程度提高嫁接厚皮甜瓜果实淀粉、总糖、葡萄糖、果糖、蔗糖含量及其果实发育前中期的酸性转化酶、碱性α- 半乳糖苷酶和果实发育中后期的蔗糖磷酸合成酶等糖代谢相关酶活性,其中0.5 %硝酸钙处理效果最佳,增加了果实发育中后期蔗糖含量,具有改善嫁接厚皮甜瓜果实品质的作用。     

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。     

糖代谢相关酶和GA_3、ABA在嫁接伽师瓜果实糖分积累中的作用

在不同发育时期测定了嫁接伽师瓜果实中蔗糖、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和激素含量的关系进行了分析。结果表明:蔗糖代谢相关酶和激素的综合作用是影响果实糖积累的重要因子之一;嫁接伽师瓜间果实发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖和糖代谢酶活性变化趋势基本一致。在果实发育早期,果实中以分解酶为主,糖分积累少;发育后期以合成酶为主,糖分积累多。嫁接伽师瓜果实糖分含量与同期自根伽师瓜相比明显减少;但嫁接伽师瓜植株生育期比自根伽师瓜延迟20-28d,果实生育期延迟15-18d,此时嫁接伽师瓜果实糖分含量明显高于自根伽师瓜。嫁接伽师瓜果实中ABA和GA3含量的变化明显滞后于自根伽师瓜,砧木可能通过影响果实糖代谢相关酶活性和激素含量来影响果实中糖分积累。     

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。     

砧木对小型早熟西瓜果实糖代谢及相关酶活性的影响

 以小型西瓜品种‘小兰’自根植株为对照, 研究‘杭州长瓠’、‘超丰F₁’、‘勇士’、‘黑籽南瓜’4 种砧木对其果实糖代谢特性及相关酶活性的影响。结果表明: 4 种嫁接西瓜果实发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖含量和糖代谢酶活性变化趋势与自根西瓜一致。在果实发育早期, 果实中以分解酶类为主, 糖分积累低; 发育后期以合成酶类为主, 糖分积累多。西瓜嫁接后果实糖分含量明显降低, 降低程度依砧木而异, 超丰F₁/ 小兰、杭州长瓠/ 小兰西瓜的糖含量明显高于黑籽南瓜/ 小兰、勇士/ 小兰。砧木可能主要通过影响果实发育早期转化酶( Inv) 、发育后期蔗糖磷酸合酶(SPS) 、蔗糖合酶(SS) 活性来影响糖分积累。各处理糖代谢酶的净活性与糖分积累存在较好相关性, 说明糖代谢酶在西瓜果实糖分积累中的作用是综合的, 造成自根及嫁接西瓜果实糖分积累的差异是Inv、SPS、SS 几种酶共同作用的结果。     

‘红富士’苹果果实蔗糖代谢与酸性转化酶和蔗糖合酶关系的研究

 ‘红富士’苹果果实生长发育过程中糖积累和糖代谢相关酶活性的变化规律表明, 发育前期, 可溶性酸性转化酶和细胞壁结合酸性转化酶活性与此阶段果实中可溶性糖的积累量呈显著的负相关; 发育后期, 蔗糖合酶与蔗糖的积累水平呈显著的正相关。据此认为,红富士苹果果实蔗糖代谢可能主要受到酸性转化酶和蔗糖合酶的调控。     

红灯甜樱桃果实发育过程中糖代谢规律及相关酶活性变化

以红灯甜樱桃为试材,研究其果实发育过程中糖代谢规律及相关酶活性变化.结果表明,红灯甜樱桃果实的发育属典型双S曲线,在发育过程中仅有少量淀粉积累,随着果实发育,果实硬度逐渐下降,淀粉降解.糖的积累以还原糖为主,蔗糖含量较低且变幅较小.发育前期,转化酶活性较低;发育后期,转化酶活性显著增加,其中,以可溶性酸性转化酶活性的增加最为显著.酸性转化酶和山梨醇脱氢酶在还原糖的积累过程中具有重要的调控作用.     

苹果套袋对果实品质的影响

本研究以苹果主栽品种红富士为试材，探明了套袋对果实重金属残留，果皮花青苷、叶绿素、类胡萝卜素和果实糖、酸含量动态变化及对果实糖代谢相关酶活性的影响。果实套袋减少了苹果中主要重金属的残留量，显著促进苹果果实着色，降低了苹果果实糖、酸含量，降低了苹果果实糖代谢相关酶活性。     

苹果果实套袋对光合同化物积累与转化的影响

 通过建立一定的源库单位,分析富士苹果套双层纸袋后果实库中光合同化物的积累与转化代谢的动态变化。结果表明：套袋45 d（盛花后90 d）后,果实中光合同化物山梨醇的积累量明显高于未套袋的对照,但淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖含量低于对照;与糖转化代谢相关的蔗糖合酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、山梨醇脱氢酶（SDH）和淀粉酶的活性均低于对照。套袋降低了果实的库活力,减弱了调运养分的能力。     

套袋对‘茌梨’果实蔗糖代谢及相关酶基因表达的影响

 研究了4种材质的果袋套袋处理对‘茌梨’（Pyrus bretschneideri Rehd.‘Chili’）果实生长发育过程中可溶性糖含量及蔗糖代谢的影响。结果表明,果实中的果糖、葡萄糖、蔗糖及可溶性总糖含量均随着果实的发育进程而增加;不同材质果袋影响糖增加的程度不同,套黄蜡纸袋的糖增加最少;转化酶（Ivr）活性随着果实的发育而降低,套袋降低了花后75 ~ 90 d 和花后150 d 果实酸性转化酶（AI）活性,而对中性转化酶（NI）影响不明显;蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性随着果实的发育而增加,套袋处理不同程度上降低了SPS活性,以套黄蜡纸袋最为明显,其次是套白蜡纸袋和无纺布袋,套塑料膜袋的大部分测试点与对照差异不显著;随着果实的发育,果实中蔗糖合成酶合成活性（SSs）逐渐增加,蔗糖合成酶分解活性（SSc）逐渐下降,套袋对SSs活性影响在多数测定点差异不显著,但降低了果实发育后期SSc活性。蔗糖代谢相关酶基因AIV1、AIV2、SPS1和SUS1表达的实时荧光定量PCR分析表明,套袋降低了AIV2的相对表达量,降低程度套无纺布袋大于套塑料膜袋;推迟了果实中SPS1的相对表达量最大值出现的时间,套塑料膜袋果的SPS1相对表达量在发育前期显著低于对照;影响了SUS1相对表达量的变化,整个发育过程未见套塑料膜袋果有SUS1相对表达量高峰出现,套黄蜡纸袋果的SUS1相对表达量最大值较对照提前15 d,之后显著低于对照。     

光质对番茄幼苗碳氮代谢及相关酶活性的影响

采用LED光源,研究了白光（对照）、红光、蓝光、紫光和红蓝（3︰1）组合光对番茄幼苗生长、碳氮代谢及相关酶活性的影响。结果表明：与白光相比,紫光明显抑制幼苗生长,红光抑制幼苗,尤其是其地下部的生长,红蓝组合光下幼苗干物质积累量及壮苗指数最高;在紫光下叶片净光合速率（Pn）、RuBP羧化酶活性、总糖和淀粉含量最低,红蓝组合光下最高;红光和紫光下转化酶的活性较高;红、蓝、紫、红蓝组合光均显著提高蔗糖合成酶（SS）活性,以红蓝组合光更明显,但红、蓝、紫光显著降低蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性;红光显著降低了硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性,蓝、紫、红蓝组合光则显著提高了GS、GOGAT活性以及叶片游离氨基酸和可溶性蛋白含量。总之,红蓝组合光有利于番茄幼苗生长,促进碳同化及总糖和淀粉积累,提高氮代谢相关酶活性及可溶性蛋白和游离氨基酸含量。     

外源葡萄糖对‘长富2号’苹果花芽生理分化期可溶性糖和相关基因表达的影响

以‘长富2号’苹果为材料,于花后25和30 d喷施浓度1.5%和3%的葡萄糖,研究处理后短枝顶芽的发育状况、可溶性糖、淀粉含量及相关代谢酶活性的动态变化,并利用实时荧光定量PCR检测糖代谢相关基因与成花相关基因的表达模式。结果表明:葡萄糖处理后,短枝顶芽长度、宽度及质量有一定程度增加;短枝顶芽中,蔗糖、葡萄糖、山梨醇在生理分化中前期显著高于对照,淀粉含量整体升高,而果糖含量在整个生理分化期显著降低;山梨醇脱氢酶、山梨醇氧化酶、蔗糖合酶合成方向以及蔗糖磷酸合成酶活性在不同时期有所增加,而酸性与中性蔗糖转化酶,及蔗糖合酶分解方向酶活性普遍降低;叶片中碳水化合物积累明显,糖代谢相关酶活性也发生相似改变;顶芽糖代谢相关基因及2个MdTPS基因都响应葡萄糖处理;成花关键基因MdFT 1、MdFD、MdLFY、MdSOC 1和MdAP 1均显著上调,而成花抑制基因MdTFL 1从花后30 d开始,表达显著下调。     

不同时期采收的草莓果实糖含量差异的代谢机理

 以促成栽培的‘枥乙女’草莓为试材，分析了不同月份采收的果实糖含量和蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果表明，不同时期采收的草莓果实糖含量有差异，成熟果实的总糖和蔗糖含量以2月份采收的最高，1月份次之，4月份最低；不同月份果实糖含量不同主要由蔗糖含量的差异引起。2月份果实的蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)合成方向活性显著高于1月份，而转化酶活性显著低于1月份，这样有利于2月份成熟果实的蔗糖积累。4月份成熟果实的SS(合成方向)、SPS和酸性转化酶(AI)活性水平均与2月份相近，但此时果实仍不能积累蔗糖，表明4月份草莓果实不能积累蔗糖与糖代谢关系不密切。     

套袋对红富士苹果色素及糖、酸含量的影响

 以苹果(Malus pumila) ‘长富2’品种为试材, 研究了套袋对果皮色素及果肉糖、酸含量的影响。结果表明, 套袋果果皮色素、可溶性糖、可滴定酸具有同对照果基本相同的消长规律, 但含量均始终低于对照; 摘袋后果实可溶性糖含量迅速升高, 且花青苷积累速度明显快于对照; 套袋主要降低了果实中山梨醇和蔗糖的含量, 果糖和葡萄糖降低幅度相对较小。     

Blossom-end rot is associated with impairment of sugar metabolism and growth of pepper (Capsicum annuum L.) fruits

Summary

Blossom-end rot (BER) in pepper fruits is known as a “physiological” disease which is evoked by climatic and osmotic stresses (e.g., high temperatures and salinity) and by deficit irrigation management. The physiological and biochemical mechanisms involved in the stimulation of BER are still a matter of dispute. It has been proposed that BER occurs under cultivation conditions that accelerate fruit growth beyond calcium supply to the growing tissue. In the present study, we investigated this hypothesis by recording fruit growth and sugar metabolism under normal and BER-inducing conditions.The results showed that pepper fruits grown in a ventilated-cooled greenhouse, which ameliorated BER, had a higher initial growth rate than those grown in a non-cooled greenhouse, but had lower calcium concentrations in the fruit pericarp. Fruits that grew without ventilation-cooling had higher concentrations of apoplastic and symplastic sucrose and reducing sugars, and higher levels of symplastic starch than those that developed in a cooled greenhouse. Concomitantly, fruits that developed in a non-cooled greenhouse had lower acid invertase, sucrose synthase and fructokinase activities than those that developed in a cooled greenhouse. Accordingly, the non-necrotic part of BER-affected fruits had higher concentrations of symplastic starch, reducing sugars and sucrose than healthy fruits. These findings indicate that the occurrence of BER in pepper fruits was associated with impaired sucrose metabolism in fruit tissues, which led to reductions in growth rate and final size. Thus, the present findings negate the notion that BER occurs when fruit growth rate is stimulated, and favour the idea that direct impairment of fruit sugar metabolism and of normal fruit growth are involved.