细胞壁分解酶与果实软化的关系研究进展

软化是影响果实采后寿命的重要因素.为了延长水果的货架期,各国植物生理学家对果实软化机理进行了长期不懈的探讨,作者综述了近几年最新研究进展.过去一直认为水果软化主要是果胶酯酶作用的结果.最近几年通过反义技术观察细胞壁酶与果实软化的关系,结果表明果实软化不是任何一个酶单独作用的结果,而是成熟过程一系列细胞壁酶有序作用的结果,这些细胞壁酶的作用通常还依赖于其他酶的活性.但各种酶在不同种类果实成熟与软化过程的表现各有特点,有的甚至完全相反.因此控制果实软化需要针对不同种类的果实控制不同的酶活性.这些结果对从事水果保鲜的研究人员具有一定的参考价值.     

京白梨果实后熟软化过程中细胞壁代谢及其调控

 【目的】探讨细胞壁代谢与‘京白梨’果实软化的关系及其调控,为解决果实品质下降及迅速软化问题提供依据。【方法】用0℃、1-甲基环丙烯（1-MCP）和乙烯利处理‘京白梨’果实,测定细胞壁组分及其降解酶活性变化及调控效应。【结果】随着‘京白梨’果实后熟软化,果实细胞壁物质（CWM）、共价结合果胶（CSP）、半纤维素和纤维素含量减少,离子结合果胶（ISP）和水溶性果胶（WSP）含量增加;果胶甲酯酶（PME）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性在采后3 d 后开始升高,分别在第9天和第12天出现活性高峰,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-Af）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性在采收时就开始升高,并持续到贮藏末期,但纤维素酶活性呈降低趋势。相关分析表明,果实硬度与半纤维素、ISP和CSP呈极显著相关,与WSP和纤维素呈显著相关;而β-Gal和α-L-Af不仅与硬度呈极显著相关,且与细胞壁组分的相关度均大于其它细胞壁降解酶,但纤维素酶未表现出相关性。0℃和1-MCP处理显著抑制了‘京白梨’果实纤维素、半纤维素与CSP含量的下降和ISP与WSP含量的增加,降低了α-L-Af、β-Gal、PME和PG活性,推迟果实软化;乙烯利的作用不大。【结论】采后‘京白梨’果实软化与细胞壁组分变化密切相关,细胞壁降解酶中,β-Gal和α-L-Af可能是果实早期软化的主要因子,PME和PG促进了果实后期软化,但纤维素酶作用不大。0℃和1-MCP能显著抑制‘京白梨’果实细胞壁代谢,延缓果实软化;乙烯利未显著促进果实软化进程。     

梅果采后软化与细胞壁组分及其降解酶活性的变化

 研究了青梅果实硬度和细胞壁组分及其降解酶活性变化。结果表明 ,采收 3d后果肉硬度开始急剧下降 ,5～ 7d下降最快 ,平均日下降 38.1% ,之后呈缓慢下降趋势。贮藏期间 ,碳酸钠可溶果胶 (SSP)和 4mol·L-1KOH可溶组分含量持续下降 ,与果肉硬度变化呈极显著正相关 (r分别为 0 .9887和 0 .8831) ,1mol·L-1KOH可溶组分含量持续上升 ,与硬度变化呈极显著负相关 (r =- 0 .7938) ,而螯合剂可溶果胶 (CSP)和 4mol·L-1KOH不溶组分含量变化缓慢。果胶甲酯酶 (PME)和 β 半乳糖苷酶活性分别在采后第 3、5天达最高值 ,而多聚半乳糖醛酸酶(PG)和羧甲基纤维素酶 (Cx)活性均在第 7天达最高值。相关性分析表明 ,β 半乳糖苷酶和PG活性可能是导致梅果水溶性果胶 (WSP)含量上升的主要原因 ,而Cx活性则可能引起难溶性的半纤维素 (4mol·L-1KOH可溶组分 )向易溶性的半纤维素 (1mol·L-1KOH可溶组分 )转化 ,从而导致了青梅果肉硬度的迅速下降。     

物流运输振动对采后哈密瓜贮藏期软化和细胞壁降解酶的影响

【目的】 研究采后物流运输振动对哈密瓜贮藏期果肉软化和细胞壁降解酶的影响。【方法】 以厚皮甜瓜西州密17号为试材,采用低频振动试验台,按照GB/T4857.7-2005标准进行哈密瓜堆码定频振动试验,比较经过振动胁迫与没有振动胁迫的哈密瓜在贮藏期果实达到破裂点所能承受的最大压力、果肉硬度和细胞壁降解酶的变化。【结果】 西州密17号哈密瓜采后常温贮藏期内,果实承受最大压力和果肉硬度呈逐渐下降的变化趋势,PG活性、CEL活性、PE活性均呈先升高后降低的变化趋势,β-GAL活性呈逐渐升高的变化趋势。【结论】 振动胁迫可显著降低果实的最大压力和果肉硬度。振动胁迫可显著提高果肉CEL活性表达水平,在贮藏前15 d,振动胁迫可显著提高果肉PE活性表达水平,对贮藏后期的影响不明显,振动胁迫可显著提高贮藏后期果肉PG活性表达水平,振动胁迫对果肉β-GAL活性影响不明显。     

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.     

苹果β—半乳糖苷酶以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（GALaseⅠ-Ⅳ），研究β-半乳糖苷酶同工酶对阿拉伯半乳聚糖和NaCO3-1、KOH-3、细胞壁残渣等细胞壁多糖组分的降解特性。结果表明：GALaseⅠ、Ⅱ对细胞壁多糖具有较强的分解能力，而GALaseⅢ、Ⅳ的分解能力微弱，说明β-半乳糖苷酶的GALaseⅠ、Ⅱ与细胞壁多糖的降解以及果实的软化密切相关。     

果实成熟软化的分子生物学研究进展

软化是影响采后果实贮运、货架寿命和贮藏品质的重要因素。为了尽可能改善果实贮藏品质、延长贮运时间,研究者们从生理水平、细胞水平及分子水平等多方面对果实软化机理进行了试验探讨。综述了近年来果实软化的分子生物学研究进展,以期对果实贮运保鲜工作提供参考。     

番茄果实细胞壁水解酶研究进展

番茄果实软化是由细胞壁水解酶降解细胞壁物质,引起细胞壁超微结构发生变化所致。在细胞壁结构的破坏过程中,与细胞壁降解相关的酶类在果实中起着不同的作用,文章就细胞壁水解酶在果实成熟软化过程中作用的研究进展进行了综述。     

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。     

甜樱桃果实软化研究进展

软化是果实充分成熟的标志,软化成熟的果实具有理想的色泽、风味,并积累大量的风味物质和营养物质。甜樱桃果实软化主要发生在转色期,果肉细胞迅速膨大,细胞壁开始溶解,胞间层消失,成熟期果实中细胞壁退化更为突出,细胞质的规则结构几乎完全消失。然而过度软化降低了果实对机械损伤和病原菌侵染的抵抗能力,严重缩短货架期,增加采后损失,甜樱桃果实成熟后软化已经逐渐成为产业问题。为解析甜樱桃果实软化的机制,提高果实品质,对甜樱桃果实成熟软化过程中细胞壁结构和组分变化、细胞壁降解相关酶[果胶甲酯酶（pectin methylesterase,PME）、纤维素酶（cellulase,CL）、多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、果胶裂解酶（pectate lyases,PL）、β-半乳糖苷酶（β-galactosidase,β-Gal）和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-Arabinofuranosidase,α-L-Af）]、细胞内碳水化合物代谢及激素[脱落酸（ABA）、乙烯(ETH)、生长素（IAA）和赤霉素（GAs）]和栽培环境（温度、矿质元素和栽培管理）对甜樱桃果实软化的影响等...     

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...     

1-MCP对“玉金香”甜瓜采后果实软化的作用机理

【目的】研究1-MCP处理对甜瓜贮藏期果实软化的作用机理,为甜瓜采后通过生物技术调控其果实的软化提供了参考依据。【方法】以“玉金香”甜瓜为材料,采用1 μL/L 的1-MCP,在室温（21±1） ℃状态下,对生理成熟期甜瓜果实处理24 h后,转入(10±1) ℃、相对湿度70%～80%的冷库中贮藏,以未经1-MCP处理的果实为对照,在贮藏的不同时间分别取样测定果实硬度及多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）、纤维素酶（EGase）、β-葡萄糖苷酶和β-吡喃半乳糖苷酶的活性。【结果】1-MCP处理显著抑制了甜瓜果实硬度在贮藏期间的下降趋势;PG活性在果实贮藏中后期有显著增加,PME活性在贮藏初期就显著增加并在整个贮藏期保持了较高的活性,EGase活性在贮藏期呈上升趋势,β-葡萄糖苷酶和β-吡喃半乳糖苷酶在果实中有较高的活性,在贮藏期活性较稳定,没有显著的变化,但上述酶的活性均以经1-MCP处理的果实较低。【结论】PG、PME、EGase、β-葡萄糖苷酶和β-吡喃半乳糖苷酶在不同时期以不同的方式参与了甜瓜果实的软化进程。1-MCP处理显著抑制了果实硬度在贮藏期的下降趋势,同时显著抑制了PG、PME、EGase在果实贮藏期活性的升高,对β-葡萄糖苷酶和β-吡喃半乳糖苷酶在贮藏期的活性也有影响,但作用效果相对较小,说明1-MCP对果实软化相关酶活性的影响有显著区别。     

枸杞果实发育过程中细胞壁组分及相关酶活性的变化

以宁杞1号为试材,在果实成熟的不同时期测定细胞壁组分含量以及促进果胶分解的酶活性。结果表明:可溶性果胶、离子型果胶含量均呈先上升后下降,成熟时又升高的趋势。共价结合的果胶在青果期含量较高,在成熟过程中不断下降。纤维素和半纤维素含量在果实成熟时都呈下降趋势。果胶甲酯酶(PME)在青果期中的活性最高,随着果实的进一步成熟,PME活性逐渐降低,在成熟后期即红熟期又稍有上升。多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在果实发育初期活性不高,变色期后活性急剧上升,在绿熟期、黄熟期、红熟期都保持较高水平。     

不同钙处理对脐橙裂果及其细胞壁酶活性的影响

【目的】揭示钙对脐橙裂果的作用机理.【方法】以抗裂果的‘纽荷尔’Citrus sinensis cv.Newhall和易裂果的‘朋娜’Citrus sinensis cv.Skagg’s Bonanza为试材,进行外源补钙和钙吸收抑制剂处理,在不同时期记录果实裂果率,测定果皮钙含量和纤维素酶(CX)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PE)的酶活性.【结果和结论】抗裂的‘纽荷尔’的果皮钙含量高于易裂的‘朋娜’,同一品种正常果的果皮钙含量高于裂果;花后150 d,质量分数为2%Ca(OH)2的处理可以显著提高果皮钙含量,提高果皮硬度,降低裂果率;质量分数为2%Ca(OH)2处理与CX酶活性呈负相关关系;钙能通过影响细胞壁酶活性影响裂果,其中对‘朋娜’影响显著,对‘纽荷尔’作用不明显.     

贮藏温度对橄榄果实多胺与保护酶活性的影响

以檀香和长营橄榄果实为试验材料,研究了在（４．５±０．５）、（８．５±０．５） ℃ ２ 种低温和室温条件下果实多胺的质量摩尔浓度与保护酶活性等的变化．结果表明,低温促进果实多胺类的腐胺、精胺和亚精胺的合成,保持果实中保护酶活性的相对稳定,减少 Ｖ Ｃ 的氧化,减缓膜脂过氧化作用．结果还表明,供试 ２ 个品种的果实多胺的质量摩尔浓度存在极显著差异,显示了果实多胺的质量摩尔浓度可能与耐贮性存在一定关系     

番茄果实软化过程中钙处理对多聚半乳糖醛酸酶、脂氧合酶、伸展蛋白的影响

为探明番茄果实的一些生理特性,研究了4% CaCl2 溶液真空渗透处理的番茄果实,在软化过程中多聚半乳糖醛酸酶(PG)、脂氧合酶(LOX)、伸展蛋白(EXP)的变化。结果表明:在处理初期Ca2+ 对LOX活性及LeLOXB基因的表达有显著的抑制作用;在处理的后期,Ca2+ 对PG活性及PG、LeEXP1 基因表达有明显的抑制作用。并就Ca2+对PG、LOX、EXP及果实软化机理的影响进行了讨论。     

1-甲基环丙烯和CO_2组合处理抑制柿果实脱涩软化的效应及其细胞壁成分的变化

为研究1-MCP(1-甲基环丙烯)对CO2脱涩柿果实软化及细胞壁成分变化的影响,探讨延长柿果实采后脱涩后货架期的方法,以‘磨盘柿’(Diospyros kaki Thunb cv.Mopan)为材料,研究了采用CO2、CO2+0.5μL/L1-MCP组合处理24h后,在室温下贮存对采后脱涩柿果实软化和细胞壁成分的影响。结果表明:CO2处理和CO2+0.5μL/L 1-MCP组合处理均能够有效的使涩柿脱涩,CO2+0.5μL/L 1-MCP组合处理相对于CO2处理来说在脱涩的同时能够有效的降低柿果实采后脱涩后柿果实贮存过程中硬度下降的速率,降低呼吸强度、乙烯释放量并且延迟呼吸高峰、乙烯高峰的出现时间,延缓柿果实水溶性果胶上升和共价性果胶下降的速率,以及半纤维素和纤维素含量下降的速率。因此,CO2+0.5μL/L 1-MCP组合处理可以延长柿果实采后脱涩后柿果实的货架期。