番茄果实中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

番茄是果实成熟研究中的模式植物,在番茄果实成熟过程中,类胡萝卜素种类与含量变化是影响果实着色和品质的重要因子,其相关研究也备受关注。本文综述了近年来国内外学者在番茄果实类胡萝卜素合成与调控等方面的研究进展,阐述了番茄果实中类胡萝卜素的种类、分布与含量,番茄果实在发育过程中类胡萝卜素的含量变化规律,以及参与类胡萝卜素合成的关键酶和转录因子等的研究进展,并对未来该热点问题的发展方向进行了展望。     

辣椒果实类胡萝卜素研究进展

辣椒成熟果实中类胡萝卜素的种类及主要类胡萝卜素的含量决定了辣椒成熟果实的颜色。本文综述了近年来国内外学者在辣椒果实类胡萝卜素研究方面取得的进展,阐述了辣椒果实类胡萝卜素类物质的生物合成途径,辣椒果实颜色遗传规律,以及生物合成途径中主要酶类的研究进展。     

柑橘果实色素—类胡萝卜素的研究进展

柑橘果实丰富多彩,广受大众喜爱,外观色泽作为消费者选择看重的果实品质之一,其研究就显得格外重要。类胡萝卜素是柑橘果实呈色的主要贡献者,成为近年来柑橘果实色素研究的重点。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素两大类,不同的色素单体呈现黄到橙红甚至紫红多种颜色,其丰富多样的组成给与柑橘果实丰富的颜色表现。笔者概述了柑橘果实呈色色素的主要来源、内外部及其他影响因素、3条合成途径(番茄红素、胡萝卜素和含氧类胡萝卜素生物合成),并介绍了类胡萝卜素对植物体和人体的生理活性功能,但目前对类胡萝卜素的分解过程以及分解产物存在形式和生理功能的研究较少,有待进一步深入开展。     

钾对果树产量和果实质量的影响

钾对果树产量和果实质量的影响钟平（农业部中国—欧洲共同体农业技术中心，北京１０００２６）在果树吸收的营养元素中，钾是一个被大量吸收的营养元素。据Ｋｅｍｍｌｅｒ［１］报道，每公顷葡萄产量２０ｔ，植株大约需要吸收１７０ｋｇ纯氮和２２０ｋｇ氧化钾。通常果树...     

采后‘琯溪蜜柚’果实柠檬酸合成酶基因的克隆与表达分析

为研究柠檬酸合成酶基因与‘琯溪蜜柚’果实"返酸"的关系,以不同贮藏期‘琯溪蜜柚’果实汁胞为材料,克隆了1个柠檬酸合成酶基因,将其命名为CmCS,其含有1 416 bp开放阅读框,编码具有471个氨基酸的蛋白。生物信息学分析表明,CmCS推导的氨基酸序列与甜橙、川桑等植物的相似度皆大于90%,为稳定的亲水蛋白,亚细胞定位预测其定位于线粒体。结果表明,‘琯溪蜜柚’贮藏期间伴随着有机酸含量逐渐增加,CmCS基因表达量整体先升高后降低,推测其对‘琯溪蜜柚’果实采后有机酸代谢具有一定调控作用。     

香蕉果实MaGBSSI基因家族的克隆及表达分析

以"巴西"蕉(Musa acuminata L.AAA group cv.Brazilian)为试材,利用同源克隆法获得4个颗粒结合淀粉合成酶I(Granule-Bound Starch Synthase I,GBSSI)基因家族成员的cDNA全长,运用MEGA 5.05软件进行聚类分析,并通过quantitative real-time PCR(qPCR)技术检测MaGBSSI基因家族成员在香蕉果实不同发育时期及成熟阶段和不同组织中的表达情况。结果表明:香蕉4个MaGBSSI基因家族成员MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-3、MaGBSSI-4的cDNA全长分别为1 851、1 851、675、1 845bp,登录号分别为KF512020、KF512021、KF512022、KF512023。聚类分析发现,香蕉MaGBSSI基因家族与其它植物GBSSI基因同源性达65%。qPCR分析发现,MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-4在香蕉根、球茎、叶片和苞片等营养器官中明显上调表达,而MaGBSSI-3在花、果皮、果肉等生殖器官中表达量比较高,在根、球茎及叶片中几乎不表达。香蕉果实发育过程中,MaGBSSI-1、MaGBSSI-2、MaGBSSI-4在0~30d明显上调表达,而MaGBSSI-3在香蕉果实发育30~60d表达量比较高,在0~30d几乎不表达,且随着果实的成熟,MaGBSSI-3表达量逐渐下降。研究结果为阐明香蕉果实的直链淀粉生物合成及降解机制并对其进行表达调控奠定了基础。     

果树栽培中果实套袋的正反面影响

果树栽培中果实套袋的正反面影响１果实袋开发的历史二十世纪梨的发现者松户觉之助于１９０６年所著的《梨树栽培新书》中,介绍了柿漆涂布报纸袋的制作法及套袋的时期、方法,并且指出套袋对防治梨虎十分有效,但会使糖度降低。他还说使用纸质较厚的果实袋,果皮色泽变淡...     

果树栽培技术对提高果实品质的影响

随着社会、经济的迅速发展,农业结构也在不断地调整,以满足经济发展的需要。相比于以往的大规模种植谷物等作物,如今更多的农户选择栽培利润和收益更高的果树品种,这也导致了果树的种植规模不断扩大。而与传统农作物相比,果树栽培技术要求较高。采取积极有效的果树种植技术,对果树的质量、产量都有较大的促进作用,从而促进了当地的农业生产发展。因此对果树栽培技术给果实品质带来的影响进行研究,以期为广大农业种植人员提供借鉴。     

探讨果树栽培技术对果实品质的影响

随着我国经济发展水平的持续提升,果品市场的规模扩大,人们对于果品品质的要求也随之提升。为了满足市场对于果品品质的要求,需重视果树栽培中的技术选择与技术应用,了解果树栽培技术对于果实品质的影响。基于此,结合现实状况分析果树栽培中常见的问题,说明栽培技术应用对果实品质的具体影响,并介绍提升果实品质的有效措施。     

四种瓤色西瓜果实发育过程中类胡萝卜素的含量及其相关酶基因的表达分析(摘要)

本试验分析4种不同瓤色(红瓤、粉瓤、黄瓤、白瓤)西瓜果实发育过程中类胡萝卜素组成和含量的变化,并检测类胡萝卜素代谢途径中相关酶基因(GGPS、PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB、CHYB、ZEP、NCED1、NCED2、NCED3)的表达情况,以期从基因表达水平上阐明西瓜瓤色形成的分子机理,为改变其类胡萝卜素成分或提高特殊类胡萝卜素含量,实现西瓜的分子育种,提高其营养保健功能与经济价值奠定基础。以红瓤西瓜品种‘CN66’、粉瓤西瓜品种‘CN62’、黄瓤西瓜品种‘ZXG381’和白瓤西瓜品种‘ZXG507’为材料,分别于授粉后6、12、18、24、30、36 d摘取长势及坐瓜节位相近的果实,取果实中心部位果肉,匀浆后放入液氮速冻,于-80°C保存备用。采用HPLC法分析类胡萝卜素的组成和含量,采用Real-time荧光定量PCR法检测类胡萝卜素合代谢途径中相关酶基因的表达。红瓤和粉瓤西瓜中类胡萝卜素的含量随着果实的发育逐渐增加,其中番茄红素均在授粉后12 d出现,并为此后发育过程中类胡萝卜素的积累作出主要贡献。成熟果实中主要含番茄红素,以及少量的八氢番茄红素、六氢番茄红素、ζ-类胡萝卜素、β-类胡萝卜素、紫黄质和叶黄素。红瓤中类胡萝卜素的含量高于粉瓤,但在授粉后36 d时下降。黄瓤西瓜中含紫黄质和叶黄素,含量随着果实的发育逐渐增高,未检测到番茄红素。白瓤西瓜各发育时期均能检测到痕量的紫黄质和叶黄素。红瓤西瓜番茄红素合成酶基因(GGPS、PSY、PDS、ZDS、CRTISO)在授粉后18³0 d表达量显著增高,检测发现同时期果实中积累大量的番茄红素;而授粉后36 d时合成酶基因的表达量降低,NCEDs基因的表达量显著增高,此时期番茄红素的含量降低。粉瓤西瓜大部分合成酶基因在授粉后12 d的表达量最高,随着果实的发育逐渐降低,并且表达量普遍低于红瓤,而NCEDs基因表达量高于红瓤,这可能导致粉瓤中番茄红素含量低于红瓤。黄瓤西瓜中检测发现CHYB和ZEP基因的表达量与叶黄素和紫黄质的含量呈正相关。白瓤西瓜合成酶基因的表达量(尤其GGPS)明显低于其他3个瓤色,而NCEDs基因的表达量较高,这或许是白瓤中只含痕量类胡萝卜素的原因。     

施康露对果树生长发育及果实品质的影响

施康露的主要成分是果树生长结实所需要的矿质元素及生长调节物质,陕西省技术监督局1996年测定,各元素含量为:全N13.28％、P_2O_53.26％、K_2O_3.83％、Zn4.95ug/ml、Cu119.7ug/ml、Mn579.5ug/ml、Fe373.3ug/ml、B0.2％、Co0.15ug/ml、Mo0.80ug/ml、Ni563.3ug/ml。其主要作用供给植株生长发育所需矿质元素,调节和促进植株生长发育的某些生理机能,提高器官建造质量及其功能,增强抗性,达到提高果品产量品质、增产增收的目     

蔷薇科果树果实糖的形成与调控机理研究进展

蔷薇科果树的光合产物以山梨醇为主要运输形态,果实中蔗糖代谢也非常活跃,表明蔗糖与山梨醇在果实生长发育中都起重要的作用。本文综合分析果实发育进程中糖分积累及相关酶的关系,以及基因表达调控方面的机理,阐明了山梨醇运输蛋白、基因表达与调控及对蔷薇科果实糖代谢的调控机制将是今后研究的重点。     

柿果实扩张蛋白基因cDNA克隆及原核表达

以‘富平尖柿’（Diospyros kaki L.‘Fuping Jianshi’）果实不同发育时期提取的总RNA为模板,利用RT-PCR结合RACE技术扩增得到5个扩张蛋白基因：成熟期CDK-Exp3（1 168 bp）,转色期CDK-Exp4（1 120 bp）和CDK-Exp5（1 018 bp）,膨大期CDK-Exp6（1 129 bp）和CDK-Exp7（1 121 bp）;5个基因的开放阅读框（ORF）均为765 bp,编码254个氨基酸;构建了CDK-Exp3原核表达载体pET-CDK-Exp3,并转化于E.coli BL21（DE3）,SDS-PAGE检测结果显示表达了一个约43 kD的蛋白。     

园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

园艺植物富含类胡萝卜素,提高类胡萝卜素含量是园艺作物育种目标之一。概述了近年来在高等植物中类胡萝卜素的合成、氧化裂解和其它衍生代谢途径的研究进展,并在结构基因调控、转录因子调控、转录后调控和库源调控等多个层面上阐述了类胡萝卜素生物合成调控机制。其中,调控类胡萝卜素合成的转录因子已经成为近年来研究的热点,主要分为直接调控类胡萝卜素合成和影响果实成熟进而间接调控类胡萝卜素合成两大类。随着研究的不断深入,新转录因子、新基因和新调控方式正不断被挖掘。     

甜瓜果实蔗糖磷酸合成酶基因cDNA片段的克隆及表达分析

根据在GenBank中登录的番茄、马铃薯等蔗糖磷酸合成酶基因的保守序列设计引物, 采用RT-PCR方法从甜瓜花后25 d的果实总RNA中扩增出目标cDNA片段, 克隆到pMD18-T载体中。序列分析表明, 该片段与番茄蔗糖磷酸合成酶氨基酸序列同源性为98.9% , GenBank中登记号为DQ355797。通过Northern blot检测其在甜瓜果实不同发育时期的表达变化, 结果表明该基因在甜瓜果实花后25 d开始表达,随着果实的成熟, 表达量升高。     

果树EST在果实发育和成熟研究中的应用

表达序列标签(EST)已成为植物功能基因组学研究的重要手段,在揭示植物生长发育机制方面起着重要作用。近年来果树EST研究与应用也得到快速发展,dbEST数据库中EST信息量超过5 000条的果树已达37种。着重介绍柑橘、葡萄、苹果、猕猴桃、桃、草莓和杨梅等果树EST在果实发育和成熟研究中的应用进展,并展望今后研究的热点和趋势。     

利用果实成熟时的化学变化指导果树生产

果实成熟的过程 ,其实质是发生了化学反应产生了新的有机化合物 ,从而使果实的色香味发生很大的变化。果实的生长过程就是不断积累有机化合物的过程。这些有机化合物大部分是从营养器官进行光合作用产生的 ,当果实未成熟时 ,吃起来不甜、闻起来不香 ,因为这时果肉贮存的有机化合物没有甜味没有香味。果实在成熟期 ,要经过复杂的化学反应 ,产生了有甜味有香味的有机化合物 ,从而使果实香起来颜色鲜艳、闻起来香气扑鼻吃起来香甜可口。因此我们种植果树应肥料充分搭配增加果实中有机化合物的合成与含量使果实更甜更香。在未成熟的果实中贮存许…     

辣椒果实发育相关基因的电子克隆及生物信息学分析

以cDNA-AFLP分析辣椒果实发育获得的长度为193 bp的TDF_9-68-11为研究对象,采用电子克隆、PCR验证和生物信息学分析等方法,研究了辣椒果实发育相关基因的电子克隆及生物信息学功能分析,以期为辣椒果实发育相关基因的研究提供参考依据。结果表明：经过电子克隆最终获得长为1 167 bp的拼接序列,设计引物PCR扩增和测序获得全长714 bp的序列,与拼接序列高度一致;该序列编码分子量为17.96 kD氨基酸链,其等电点为7.76偏中性;氨基酸链具有跨膜特性,可能存在5个磷酸化位点,该氨基酸链二级结构含有的α螺旋占42.3%、延伸链占19.6%、β转角占12.2%,以及26.4%的随机卷曲结构。氨基酸序列比对可以初步推断该氨基酸序列的功能与果实发育中醇脱氢相关生化反应有关。     

香蕉果实转录因子MaWRKY1基因的原核表达和多克隆抗体制备

MaWRKY1是从香蕉果实中克隆出的一个转录因子基因。为进一步研究该基因的功能,制备了MaWRKY1多克隆抗体。选取MaWRKY1基因全长中N端第168 ~ 400个氨基酸之间的包括两个WRKYGQK保守域的cDNA序列,构建了原核表达载体pET-MaWRKY1,并转化到大肠杆菌BL21中诱导表达菌体蛋白。SDS-PAGE电泳检测结果表明,His-MaWRKY1融合蛋白成功获得了高效表达,分子量在26 kD左右。His-MaWRKY1融合蛋白经过Ni-NTA琼脂糖凝胶树脂纯化,SDS-PAGE制备胶割胶富集,电洗脱法纯化后得到的纯化蛋白浓度达到0.5 mg • mL-1。经对新西兰兔进行5次免疫,获得了多克隆抗血清,采用免疫吸附方法对抗血清进行了纯化。将纯化后的抗体通过间接酶联免疫（ELISA）和蛋白质印迹（Western blot）分析,表明所制备的抗体具有很好的效价,效价比为1︰160 000,同时具有良好的灵敏度和特异性。进一步提取香蕉不同组织总蛋白,Western blot检测显示,在分子量26 kD左右处出现特异的蛋白质条带,证明所制备的抗体可以与香蕉WRKY蛋白特异性结合,并且低温可以诱导香蕉果实中MaWRKY1蛋白表达,暗示MaWRKY1蛋白表达可能与果实耐冷性有一定的关系。     

研究揭示番茄成熟过程中影响果实品质的代谢物变化和调控

2022年1月,《Molecular Horticulture》在线发表了德国马普学会分子植物生理学研究所与华中农业大学合作的综述论文,具体介绍了番茄果实成熟期与果实品质(外观、风味、营养等)相关的代谢途径,包括叶绿素、类胡萝卜素、细胞壁、中央及次生代谢等及相关代谢途径的调控网络,包括转录及转录后调控,翻译及翻译后调控和表观遗传水平;并基于已发表的果实成熟期高分辨率时空转录组数据,对果实品质的代表性基因进行了权重基因共表达分析。