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,是果实成熟过程一系列细胞壁酶有序作用的结果。各种酶在不同种类果实成熟与软化过程的表现各有特点。本文针对细胞壁分解相关的各种酶,综述果实成熟与软化过程酶活性变化、酶基因表达的最新研究进展,并推测果实软化的分子机理。     

李属植物果实成熟软化研究进展

李属植物果实营养丰富,为人类提供了大量的营养物质,但是其果实采后迅速软化,导致果实品质下降、不耐贮藏及货架期短。为了解李属植物果实成熟软化的研究概况,本研究归纳总结了李属植物果实成熟过程中包括呼吸作用、乙烯释放、品质相关物质变化在内的生理变化,细胞壁结构、物质成分变化、细胞壁降解相关酶在内的细胞壁变化,果实成熟软化相关的基因及果实成熟软化蛋白质组学研究进展,并提出了存在的问题及未来研究趋势。指出目前李属植物果实成熟软化研究集中于果实采收后或贮藏期间细胞壁物质成分、结构变化及细胞壁降解相关酶,如多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶等的活性变化,及这些酶的基因克隆、功能分析,指出结合转录组学、蛋白质组学、代谢组学和基因组学等几种组学将是李属植物果实成熟软化研究的发展方向。     

果实成熟衰老过程中软化机理研究进展

介绍了果实成熟衰老过程中呼吸作用、乙烯释放量、细胞壁超微结构和组分变化,以及与果实软化有关的细胞壁酶的活性变化。多数果实软化是由于细胞壁的破坏,细胞中的果胶溶液化,纤维素解体等。与果实软化相关较为密切的4种细胞壁酶:多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、纤维素酶(Cx)和果胶甲酯酶(PME)。为深入研究果实软化机理提供参考。     

果实成熟软化机理研究进展

果实在采收后仍然是活的有机体，在贮藏过程中会发生不断的软化现象。果实的成熟软化是一个非常复杂的发育调控过程，其间经历了一系列生理生化的变化，包括细胞壁的降解、内含物的变化、呼吸速率以及其他的代谢变化。本文就果实成熟软化方面的进展进行了综述，介绍了与果实成熟软化过程相关的胞壁酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、木葡聚糖内糖基转移酶、纤维素酶、糖苷酶等)、胞膜酶(脂氧合酶)、胞内酶(淀粉酶和蔗糖酶)以及植物激素(乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸)等在果实成熟软化过程中含量的变化和作用，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酶、植物激素等因素的影响，各种酶活性的变化情况及植物激素的作用在不同种类、不同品种果实中表现不同。果实成熟软化机理的探讨为果实的贮藏、保鲜及加工提供了理论依据，具有现实的意义。     

富士苹果在减压贮藏过程中相关品质指标与硬度的相关性分析

研究了富士苹果在减压贮藏过程中环境中的乙烯含量、多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性、β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性、果胶质含量与果实硬度的相关性。结果表明,苹果在减压贮藏条件下,贮藏环境中的乙烯含量、 PG活性、β-Gal活性值及最高值均较常压条件下的低,随着贮藏时间的延长,环境中的乙烯含量、PG活性、β-Gal活性增大,引起原果胶水解成水溶性果胶,细胞壁松弛,果实硬度下降,整个贮藏期果实硬度下降了21.7%,常压贮藏条件下硬度下降了35.9%。因此,可判断减压贮藏通过抑制PG活性及β-Gal活性,从而延缓了原果胶的水解速度,抑制了软化速率,延长果实的保质期。     

日本柿‘西条’品种果实快速软化期乙烯产生和细胞壁分解酶活性的变化

现在还没有见到关于柿子果实急速软化期细胞壁分解酶活性的直接调查报告。本研究用西条柿树的急速软化幼果和成熟后期的果实，调查了乙烯生成和细胞壁分解酶活性的变化。1998年8月和11月分别从岛根大学农场和岛根县农户果园中采集西条柿树的幼果和成熟后期果实，将其果实贮藏在20℃下，每天测定乙烯生成量和果肉硬度。取出     

果实软化过程中果胶降解酶及相关基因研究进展

果实软化发生在储运过程中的后熟阶段,果实中不溶性原果胶降解为可溶性果胶和果胶酸是引发该阶段果实软化的主要原因。本文介绍了果实成熟软化过程中细胞壁结构的变化,以果胶为重点描述细胞壁组分的变化;由于果胶降解过程中参与的酶种类较多,因此,重点从起关键作用的三种果胶降解酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、β-半乳糖苷酶)以及相关基因表达对果实成熟软化过程的影响方面进行综述。     

1-MCP对采后嘎拉苹果果实淀粉及细胞壁成分变化的影响

以嘎拉苹果为试材,研究了常温(20±1)℃条件下1-MCP对嘎拉果实后熟软化过程中淀粉和细胞壁成分变化的影响。结果表明,常温下,1-MCP可极显著地抑制嘎拉苹果果实的呼吸强度,推迟果实呼吸跃变期,而且很好地保持了果实原有硬度;对果实相关成分的分析表明,1-MCP显著地抑制了淀粉转化、降低细胞壁物质的降解速率,延缓了不溶性果胶向水溶性果胶转化,使其极显著地低于对照。相关性分析证明,嘎拉果实采后的硬度与淀粉、共价结合果胶(CSP)、纤维素和半纤维素变化呈显著正相关,与水溶性果胶(WSP)呈显著负相关,而与离子结合果胶(ISP)相关性不大。     

番茄果实成熟软化过程中细胞壁作用机制研究进展

番茄是研究果实成熟的重要模式作物,细胞壁结构和成分的改变是造成果实成熟变软的重要因素,综述了果实成熟过程中细胞壁各种相关基因、酶和转录因子的功能和研究进展,旨在构建番茄果实成熟软化中的细胞壁作用机制相关调控网络,为增强果实耐贮性方面的相关研究提供参考.     

采后嘎拉苹果果实细胞壁代谢及关键酶基因表达特性研究

以嘎拉苹果为试材,研究其果实细胞壁代谢及关键酶基因表达特性及受1-MCP、乙烯利和低温的影响效应。结果表明,常温下,嘎拉果实硬度变化与WSP显著正相关,与CSP和半纤维素显著负相关,与ISP的关系不大;1-MCP和低温处理显著抑制了WSP含量上升,减缓了CSP和半纤维素降解。嘎拉果实细胞壁酶中,β-Gal活性最高、增加最快,其基因表达亦迅速增加,α-L-Af活性和基因表达虽增加速率低于β-Gal,但二者变化规律相似,均显著受到1-MCP和0℃低温的抑制;PG和PME活性和基因表达量亦呈增加趋势,但未能完全被1-MCP处理和0℃低温所抑制;相关性分析表明,其细胞壁酶活性变化均与硬度呈显著负相关性,并显著受到1-MCP和低温的影响。但是,乙烯利处理虽对嘎拉果实软化有一定的促进作用,但效果不显著。     

乙烯吸收剂对丰水梨果实软化和细胞壁代谢的影响

为了探讨乙烯吸收剂通过调控环境乙烯,进而抑制梨果实软化的作用,以丰水梨为研究材料,用PE18 μm保鲜袋包装,研究了乙烯吸收剂在0℃条件下,对果实冷藏期间果实硬度、乙烯释放以及细胞壁物质代谢的影响。结果表明,丰水梨果实乙烯释放高峰过后,伴随着果实软化,而果实乙烯释放与袋内环境乙烯浓度变化呈极显著正相关关系,果实硬度与水溶性果胶含量呈极显著负相关关系。乙烯吸收剂通过对环境乙烯的调控作用,抑制了果实乙烯释放和PME、PG活性的升高,使果胶物质降解速度受限,从而有效保持了果实硬度,延缓了果实软化进程。     

1-MCP对采后‘红心’番石榴果实软化的影响

为了从细胞壁代谢角度研究1-甲基环丙烯(1-MCP)调控采后番石榴果实软化的机制,用1 μL/L 1-MCP处理‘红心’番石榴果实试材。通过测定果实的硬度、细胞壁代谢相关物质及相关酶活性的变化,研究1-MCP处理对常温(25±1℃)贮藏下番石榴果实软化的抑制作用。结果表明,1 μL/L 1-MCP处理使采后番石榴果实的硬度比对照组果实高0.51倍,并有效抑制多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性,减缓可溶性果胶、葡萄糖含量的增加,延缓原果胶、纤维素和淀粉含量在采后贮藏期间的下降。因此,1 μL/L 1-MCP处理能有效延缓采后‘红心’番石榴的软化进程,延长其采后贮运保鲜期。     

1-MCP结合自发气调包装对‘空心李’果实软化和细胞壁代谢的影响

探讨果实软化与细胞壁代谢之间的关系及1-甲基环丙烯(1-MCP)结合自发气调包装(MAP)对果实软化的调控机制,为生产中李果实软化问题提供理论依据和技术参考。笔者以贵州省特色果品‘空心李’为试材,通过测定果实的硬度、细胞壁代谢成分和细胞壁代谢酶活性的变化,研究1-MCP、MAP及两者结合(1-MCP+MAP)对(20±1)℃下果实软化的抑制效应。结果表明：（1）与对照（直接放于纸箱内）相比,1-MCP、MAP及1-MCP+MAP处理抑制了果实硬度下降,原果胶和纤维素降解,抑制了多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲脂酶(PME)和纤维素酶(Cx)活性增加,抑制效果为1-MCP+MAP>1-MCP>MAP。（2）果实硬度的下降与原果胶和纤维素含量呈显著正相关,与可溶性果胶含量关系表现不一,1-MCP和1-MCP+MAP处理与可溶性果胶含量呈显著负相关,而对照和MAP处理与可溶性果胶含量没有表现出明显的相关性。1-MCP、MAP、1-MCP+MAP处理和对照果实硬度的下降与PG和PME活性存在显著负相关,对照和MAP处理的果实硬度与Cx活性表现显著负相关,1-MCP和1-MCP+MAP处理果实硬度与Cx活性没有表现相关性。1-MCP结合MAP对沿河‘空心李’果实硬度下降、细胞壁物质降解及其相关酶活性有显著抑制作用,能够抑制‘空心李’果实软化,延长保鲜时间,减少采后损失。     

苹果果实糖代谢过程及其调控研究进展

苹果果实的糖代谢对果实风味和色泽的形成以及其他营养成分的代谢具有重要的影响,是决定果实品质和商品价值的主要因素。本文综述了苹果果实生长和贮藏过程中糖的种类、数量和代谢途径的变化,以及激素、底物和蛋白磷酸化等对苹果果实糖代谢过程的调控等方面的研究,为苹果果实品质的改善提供一定的理论参考。     

Gala苹果在果实发育过程中硬度降低

苹果质地是影响消费者喜爱程度的关键因素。仪器穿刺测验是预测脆性、硬发和多汁液等质地属性和消费者接受程度的好方法。为此，在质量标准和品质研究中利用穿刺仪进行穿刺检测。大多数致力于组织结构、组成、生理条件与果实质地变化的研究都涉及到与成熟有关的果实软化。单个表皮细胞和其组成部分的很多特性以及它们与邻近     

1-MCP和乙烯利对秋子梨采后生理及软化相关指标的影响

研究1-MCP和乙烯利处理对5种秋子梨(20±1)℃常温贮藏期间主要生理及软化相关指标的影响,探讨1-MCP和乙烯利对秋子梨品种软化机理的调控,为控制秋子梨果实后熟软化进程提供理论依据.以南果梨、京白梨、花盖梨、尖把梨和安梨5种秋子梨为试材,分别用浓度为0.5μL/L的1-MCP密闭熏蒸24 h和1.0 g/kg的乙烯利溶液浸泡5 min,比较常温((20±1)℃)贮藏期间果实硬度、可溶性固形物(SSC)、可滴定酸(TA)、维生素C(Vc)、呼吸强度、乙烯释放量等生理品质指标以及水溶性果胶、纤维素、淀粉含量、β-半乳糖苷酶(β-Gal)、淀粉酶(AM)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(CL)等软化相关指标变化.与对照(CK)组相比,1-MCP处理可明显延缓5种秋子梨果实硬度、水溶性果胶(WSP)、纤维素、呼吸强度、乙烯释放量和淀粉含量的减少,降低了PG、β-Gal、CL、AM酶活性,而乙烯利处理组与对照组差异较小.1-MCP处理可通过抑制细胞壁相关降解酶活性和减少乙烯释放量来减轻细胞壁物质的降解,从而有效延缓秋子梨果实软化进程,而乙烯利对果实贮藏过程中软化和细胞壁降解生理变化无明显影响.     

植物细胞壁扩展蛋白(Expansins)研究进展

Expansins(EXP)是一类植物细胞壁蛋白,它能诱导分离细胞壁的延伸生长及依赖pH调节的细胞扩展生长。在生长的组织中,细胞壁若要打破约束而扩展体积,必须取决于胞壁的生物合成与维持结构完整性及强度的壁松弛协调机制。Expansins的生物学作用是多样化的。它参与了细胞增大,果实软化,花粉管及根系生长以及植物细胞衰老等过程。现已发现两大类expansins基因家族,称之为α-expansin和β-expansin,它们都是由多基因家族组成。本文对EXP的发现,基因家族分类及其在植物发育、生长及衰老各阶段的生理作用机制等研究进展进行了综述;并对EXP的应用前景给予一定阐述。     

耐贮性不同番茄果实成熟过程中生理特性差异的研究

为了从普通番茄中筛选耐贮的优良育种材料,以番茄(Lycopersicon esculentum)07g-31(红果)、07g-32(粉果、F1)、07g-33(粉果、父本)、07g-34(粉果、母本)为试验材料,研究耐贮性不同的番茄果实成熟软化过程中呼吸、乙烯生理、硬度、多聚半乳糖醛酸酶及果实细胞壁超微结构的变化差异.结果表明:在耐贮性方面表现出明显优势的07g-31、07g-33果实成熟软化过程中,呼吸峰来临时间晚、强度弱,乙烯释放量低,ACC含量、ACC合成酶和ACC氧化酶的活性偏低,硬度下降较慢,多聚半乳糖醛酸酶活性较低,细胞壁及胞间层分裂缓慢、程度轻,07g-34的表现恰好相反,而07g-33、07g-34的杂交一代07g-32在以上各方面的表现介于双亲之间.     

果蔬采后硬度变化研究进展

综述了细胞壁变化对果蔬采后硬度影响的研究进展,介绍了细胞壁的构成及组成成分,分析了细胞壁变化导致果蔬采后硬化和软化的原因,阐述了木质素合成代谢相关酶对果蔬采后硬化的影响和细胞壁降解相关酶对果蔬采后软化的影响,以期为果蔬保鲜技术及其机理的研究提供参考。     

近48年来渭北旱塬气候变化对苹果生长的影响

通过咸阳、渭南、宝鸡及铜川渭北地区1960-2007年月平均气温和月平均降水资料,及陕西渭北旱塬地区苹果生长期的相关气象资料。运用Excel分析近48年来苹果生长物候期：萌芽期（2-3月）、开花期（4月）、果实膨大期（5-8月）、果实着色期（9月）、果实成熟期（10月）的平均气温及降水量变化。研究表明：陕西渭北旱塬气温的变化趋势基本上同全国气温的变化趋势一致。近48年来渭北旱塬地区气温总体呈上升趋势,而降水量减少。这种气候变化趋势使得同一时期不同年份的平均气温和降水量对苹果生长期的影响有所不同。（1）萌芽期低温少水,使得果树解除休眠期、叶芽、花芽萌动和开花等物候期有了明显的不同。（2）开花期气温的变化影响最大。（3）果实膨大期气温和降水量的变化直接影响苹果数量。（4）果实着色期低温,天气晴好,降水量少有利于果实着色。（5）果实成熟期气温高,降水量少有利于果实成熟采收。