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.     

桃果实成熟软化过程中细胞壁多糖降解特性的研究

以雨花3号水蜜桃果实为试验材料,分步提取不同成熟度桃果实细胞壁物质(CWM)、4种果胶多糖(CDTA-1、CDTA-2、N a2CO3-1、N a2CO3-2)、3种半纤维素多糖(KOH-1、KOH-2、KOH-3)和纤维素多糖(CWM-残渣)。采用气相色谱法测定各种多糖组分中的单糖组成,探讨桃果实成熟软化过程中随果实硬度的下降,细胞壁各多糖成分含量及其单糖组成的变化。结果表明:在桃果实成熟软化过程中,富含半乳糖醛酸的果胶主链发生断裂,果胶、半纤维素、纤维素多糖中支链阿拉伯糖、半乳糖也发生不同程度的解离。细胞壁半乳糖醛酸和半乳糖的降解与桃果实软化的启动密切相关,而阿拉伯糖的降解则可能是桃果实后熟软化的重要因素。     

桃果实成熟软化过程中活性氧代谢的变化

以雨花3号桃果实为试验材料,研究不同成熟度和贮藏温度下桃果实活性氧代谢途径相关指标的变化。结果表明:在桃果实成熟及采后贮藏过程中产生的超氧化物自由基和H_2O_2含量与乙烯释放量呈一定相关性。超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性有所增加,而过氧化氢酶(CAT)活性在成熟和贮藏过程中则呈下降趋势。脂氧合酶活性和丙二醛含量在成熟和贮藏过程中持续增加,但低温则明显抑制脂氧合酶活性和降低丙二醛含量。     

大久保桃果实多酚氧化酶某些特性的研究

以邻苯二酚为底物,分析了大久保桃多酚氧化酶(PPO)的最适pH、最适作用温度、酶促动力学参数Km值及其抑制剂。结果表明,大久保桃多酚氧化酶的最适pH值为6.0,最适作用温度34℃,Km=9.7×10-2mmol/L;偏亚硫酸钠、抗坏血酸、谷胱甘肽、巯基乙醇对大久保桃PPO的活性有较强的抑制作用。     

基于广泛靶向代谢组的桃果实衰老软化过程差异代谢物筛选与鉴定

筛选与鉴定参与调控桃果实采后贮藏过程衰老软化相关代谢物质,以深入了解桃果实采后衰老软化相关生理生化机制。常温贮藏条件下,萘乙酸处理可加速霞晖8号七成熟桃果实衰老软化,采用超高液相色谱串联质谱技术,检测桃果实贮藏0、3、6 d代谢物质的变化,选取差异倍数值(≥2或≤0.5),采用正交偏最小二乘判别分析模型所获得的变量重要性投影值(≥1)的代谢物为差异代谢物。结果表明,在霞晖8号桃果实5组样品中共检测到816种代谢物,可被分为11类,其中检测到酚酸类物质160种,占比最高。通过比较在各分组中代谢物定量信息的差异倍数变化前10的代谢物,结合KEGG信号通路的差异代谢物聚类分析,筛选并鉴定到可能参与桃果实软化的各种代谢物29种,其中脂质与酚酸类物质鉴定到最多,各有7种。     

耐贮性不同桃果实采后软化过程中α 甘露糖苷酶活性变化

以较耐贮藏桃品种“秦王”和不耐贮藏桃品种“白丽”为试材,研究采后贮藏期间果实硬度、乙烯释放速率及α 甘露糖苷酶（α man）活性的变化差异。结果表明,耐贮性较差的“白丽”果实在贮藏的第2天其乙烯释放和α man活性便出现小高峰,此后在贮藏第4天出现乙烯释放峰值,到贮藏第5天伴随着α man活性的迅速升高,果实硬度快速下降。耐贮藏的“秦王”果实乙烯释放和α man活性峰值均出现在贮藏后第5 天,然后下降,在贮藏末期又出现第2个峰值。此外,在整个贮藏期间,耐贮性较差的“白丽”果实α man活性明显高于“秦王”,在贮藏后期尤为显著。说明α man活性高低可能显著影响桃果实的耐贮性。     

不同浓度乙醛处理对桃果实软化及相关生理代谢的影响

 【目的】研究乙醛浓度处理对桃果实软化的影响。【方法】以‘大久保’桃为试材,用0、0.5、1和2 ml?kg-1乙醛熏蒸桃果实12 h后分别贮藏于室温(20±2)℃和(0±2)℃下,测定果实硬度及相关酶活性。【结果】在 20℃条件下,经0.5和2 ml?kg-1处理的果实多聚半乳醛酸酶活性（PG）低于对照及1 ml?kg-1处理;各浓度处理有提高果实果胶甲酯酶活性（PE）、降低β-半乳糖苷酶活性(β-GAL)的趋势;0℃下,乙醛处理后果实PG活性及PE活性与对照无明显差异,经1和2 ml?kg-1处理果实β-GAL活性高于对照及0.5 ml?kg-1处理,但差异不显著。 【结论】在2种贮藏温度下,适当浓度的乙醛处理使果实保持较高硬度,较低呼吸强度,并降低果实可溶性果胶含量。     

不同耐贮性桃果实膜脂过氧化相关酶活性变化

以较耐贮油桃品种"中油四号"和不耐贮油桃"燕红12"为试材,研究采后贮藏期间果实硬度、乙烯释放速率、膜脂过氧化及活性氧清除代谢相关酶活性的变化差异。结果表明,耐贮藏的"中油四号"桃果实在贮藏前期果实硬度保持稳定,LOX活性低且MDA含量较稳定,而不耐贮藏的"燕红12"在贮藏初期硬度便迅速下降;整个贮藏期间,不耐贮藏的"燕红12"果实的LOX活性和MDA含量明显高于"中油四号",而其果实内SOD和POD活性整体也高于"中油四号"。     

影响温室桃成熟期的因子研究

通过对16个桃品种温室栽培时果实成熟期的研究，探讨了影响温室桃成熟期的因子，桃品种需冷量与需热量之间呈极显著正相关关系；温室桃成熟期与桃品种需冷量呈显著正相关关系，与升温至盛花期需热量呈不显著正相关关系，与温室内果实发育天数呈极显著正相关关系。     

“绿化9号”桃果实软化及果胶代谢中乙醛作用的影响

以晚熟品种“绿化9号”桃为试材,用0,0．5,1．0和2．0mL／kg乙醛处理果实12h后,分别贮藏于室温（20±1）℃和（0±1）℃下,研究桃果实软化及果胶物质代谢中乙醛的作用。结果表明：2个温度下,乙醛处理有抑制桃果实呼吸强度的作用。0℃下,2．0mL／kg和1．0mL／kg乙醛处理可抑制果实果胶甲酯酶（PE）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性的增加,减轻果实软化,但对原果胶含量和可溶性果胶含量的影响不显著;室温下,乙醛处理促进PE,β-Gal活性的增加和可溶性果胶含量的上升,以及果实软化。PG活性受乙醛处理的影响,与果实硬度、原果胶和可溶性果胶含量等关联性不明显。     

火龙果水蜜桃果粒悬浮饮料稳定剂的选择

以火龙果(Hylocereus undatus)、水蜜桃(Prunus persica)为主要原料,以柠檬酸、白砂糖、甜蜜素、黄原胶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、琼脂、卡拉胶等为辅料,研制火龙果水蜜桃果粒悬浮饮料,主要对稳定剂的选择及配比、果粒大小和用量等工序进行了重点研究.结果表明,60g/L的大小为3mm3的方形火龙果果粒能保证成品的色泽和香味;最佳稳定剂配比为CMC-Na 0.8 mg/mL、琼脂1.0 mg/mL、黄原胶0.5mg/mL.     

柿果软化过程中丙二醛含量变化的研究

为探讨柿果软化机理,本研究以生产上的主栽涩柿品种“磨盘柿”为试材,对磨盘柿采后贮藏过程中果肉硬度和丙二醛含量的变化进行了研究。结果表明:磨盘柿果实在贮藏过程中硬度呈下降趋势,且随着果实的软化,丙二醛含量先迅速上升,在采后14 d达最高点,20 d时降至最低,之后又缓慢上升。     

桃树体内苦杏仁甙含量年变化研究

对桃(Prunus persica)树体内苦杏仁甙含量年变化的研究结果表明,叶片中苦杏仁甙含量为单峰曲线变化;一年生枝条韧皮部的苦杏仁甙含量在休眠期较高,而木质部的苦杏仁甙含量在休眠期较低;在旺盛生长期,韧皮部的苦杏仁甙含量较低,而木质部的苦杏仁甙含量较高;果肉及种仁的苦杏仁甙含量变化趋势相似,都呈上升趋势,5月中旬前果肉中苦杏仁甙含量高于种仁的苦杏仁甙含量,5月中旬之后相反,种仁的苦杏仁甙含量大于果肉中苦杏仁甙含量。     

溶质和硬质型桃果实成熟过程果肉多肽组学分析

【目的】 比较溶质型和硬质型桃在果实成熟过程中肽段和前体蛋白的差异,为挖掘决定或调控成熟过程的关键多肽提供理论依据。【方法】 通过多肽组学的方法,对溶质型（‘CN13’）和硬质型（‘CN16’）桃内源性多肽特征以及前体蛋白功能进行分析,对比两种肉质桃果实在成熟衰老过程中前体蛋白和多肽的相对含量,并对差异肽段前体蛋白进行富集分析。【结果】 本研究分别提取了‘CN13’和‘CN16’两个时期（S3和S4III）的内源性肽样品进行质谱检测,共鉴定到473个前体蛋白,包含特异性肽段序列2 580条。对肽段的分子量、等电点以及剪切位点进行归纳整理,并对内源性肽段所对应的高丰度前体蛋白进行COG功能注释和pathway富集分析,结果显示前体蛋白主要参与一般功能预测、翻译后修饰、蛋白质转换、能量产生和转换以及碳水化合物运输与代谢等过程。差异肽段前体蛋白的富集分析表明,‘CN13’在成熟过程中差异肽段前体蛋白与氧化还原、活性氧代谢和电子传递链等生物学过程相关,主要参与糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径和RNA转运等途径;而‘CN16’差异肽段前体蛋白是与金属离子反应、无机物反应和镉离子反应等生物学过程相关,主要参与多种环境下微生物新陈代谢、剪接体和RNA转运等途径;同处在S4III时期的‘CN16’和‘CN13’差异肽段前体蛋白与基因表达、翻译和细胞大分子生物学过程相关,主要参与RNA降解、RNA转运和剪接体等途径。【结论】 ‘CN13’和‘CN16’果实在成熟过程中多肽差异显著,差异肽段前体蛋白主要涉及淀粉/蔗糖代谢、糖酵解和核糖体合成等途径,暗示这些代谢途径与桃果实成熟衰老关系密切,为进一步挖掘调控桃果实成熟衰老过程的关键多肽提供了理论参考。     

桃缩叶病组织的光学和电子显微镜观察

光学显微镜和电子显微镜观察发现,感染桃缩叶病的碧桃叶片的厚度,细胞的层数和细胞的直径都大于健康叶片;感病叶片的栅栏组织随症状发展而消失;叶肉细胞内的叶绿体数明显减少,并且有的细胞内则无叶绿体,表现症状的叶肉均有菌丝的分布。以上结果表明桃缩叶病引起的畸形主要是由于叶肉细胞不规律增殖造成,叶绿体的减少消失是病叶失绿的直接原因,这些病变都与菌丝的扩展密切相关。     

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。     

桃春梢直径与果实品质的相关性分析

为了探讨影响桃(Amygdalus persica Linn)成熟果实品质变化的内在因素及机理,并为制定科学管理措施提供理论依据,连续3年(2013-2015年)对桃采果时春梢直径与果实品质的相关性进行了调查研究。结果表明,春梢直径与果实可食率呈显著正相关,与春梢长度、果实纵径和果实横径呈极显著负相关。对春梢直径与春梢(长度和节间长度)、果实(单果质量、纵径、横径、果汁含糖量、可食率)和种子(质量、长度、宽度、厚度)等指标做二次曲线回归方程和直线回归方程的比较分析,其结果更符合二次回归方程,除春梢直径与春梢节间长度和果实可食率拟合不显著外,与其他指标的拟合结果均达显著或极显著水平。综合分析得出,桃春梢直径越大,对单果质量、果实纵径和横径、果实可食率、种子质量和果汁含糖量的影响越大。因此,可通过调查春梢直径和利用二次曲线回归方程来预测单果质量、果实纵径和横径、种子大小和果汁含糖量等指标;且春梢直径可作为影响果实品质变化相关的关键因子之一。