桃新品系‘保佳俊’果实发育后期可溶性糖含量及蔗糖代谢相关酶活性变化

‘保佳俊’是河北农业大学选育的桃新品系,其果实可溶性糖含量显著高于‘大久保’。为探讨不同品种(系)桃果实间糖分积累差异及其与蔗糖代谢酶之间的关系,本试验以‘保佳俊‘和‘大久保’为试材,测定了果实发育后期蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇含量及蔗糖代谢相关酶活性的变化,并对桃果实中可溶性糖分积累与酶活性的相关性进行了分析。结果表明,在桃果实成熟期,可溶性糖组分中蔗糖含量最高,其次是葡萄糖和果糖,山梨醇含量最低;‘保佳俊’果实的4种可溶性糖含量在成熟期均极显著高于‘大久保’。在果实成熟期,‘保佳俊’的SS、SPS、AI、NI酶活性均显著或极显著高于‘大久保’。相关性分析表明,‘保佳俊’果实蔗糖含量与SS酶活性呈显著正相关,与AI、NI酶活性均呈极显著负相关。‘大久保’蔗糖含量与SS酶活性呈极显著正相关。2个品种间酶活性差异可能是‘保佳俊’蔗糖含量显著高于‘大久保’的主要原因。     

‘美人指’葡萄果实糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的研究

【目的】研究避雨栽培模式下‘美人指’葡萄果实的生长发育、糖分积累以及蔗糖代谢相关酶活性,探讨果实发育过程中糖分积累与酶活性的关系,为避雨条件下葡萄的优质栽培提供理论依据。【方法】以"地膜+天膜"避雨栽培下5年生‘美人指’葡萄为供试材料,于谢花后20d开始每10d取样1次,测定葡萄果实的纵径、横径、单果质量和果糖、葡萄糖、蔗糖含量以及4种蔗糖代谢相关酶活性的动态变化。【结果】‘美人指’葡萄果实呈双"S"形曲线生长模式,并存在2个快速生长阶段;果实糖分积累主要以葡萄糖和果糖为主,葡萄糖含量一直明显高于果糖;在果实整个发育期,酸性转化酶和蔗糖合成酶分解方向的活性一直较高,蔗糖磷酸合成酶活性很低;且蔗糖含量与蔗糖磷酸合成酶活性呈显著正相关,与酸性转化酶活性呈显著负相关。【结论】蔗糖分解方向的酶活性远大于合成酶类,促进了葡萄糖和果糖的积累,且酸性转化酶和蔗糖磷酸合成酶是‘美人指’葡萄果实糖分积累的关键酶。     

杨梅果实糖分积累及其代谢酶活性变化规律

从开花后54 d起至果实成熟,对‘东魁’、‘黑晶’、‘温岭大梅’3个杨梅品种的果实发育动态、糖分积累和糖代谢有关酶的活性进行了研究。结果表明:成熟杨梅果实的糖分主要是蔗糖、果糖、葡萄糖,其中蔗糖含量最高,约为总糖分的40%～50%,其次是果糖和葡萄糖。糖分含量先小幅下降,然后快速积累,完全成熟时3种糖分均达到最高值,蔗糖、果糖、葡萄糖的含量分别为:34.4～48.9,24.6～28.6,23.2～27.7 mg.g-1鲜重。果实滴定酸含量则先上升,然后快速下降,成熟时降至最低点,为0.4%～0.6%。杨梅果实中与蔗糖代谢相关的中性转化酶(NI)、酸性转化酶(AI)、蔗糖合成酶分解方向(SSD)活性变化趋势相似,先下降,然后逐渐升高,成熟时达到最高,分别为:40.3～52.8,31.2～40.5,3.5～4.0 mg葡萄糖.g-1鲜重,活性从高到低顺序:NI>AI>SSD。表明成熟果实中较高的NI和AI活性可能是杨梅果实果糖和葡萄糖积累的主要动力。对‘东魁’果实的蔗糖合成酶合成方向(SSS)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)进行测定,结果表明,随着果实成熟,两者均逐渐升高,但到果实成熟时活性均达到最高值,分别为:(53.4±2.4),(35.8±2.8)mg蔗糖.g-1鲜重,SSS的活性高于SPS活性,可能暗示SSS和SPS在成熟果实中的高活性是杨梅果实蔗糖积累的主要动力,SSS对蔗糖积累的贡献要大于SPS。     

西瓜果实发育过程中糖分积累与相关酶活性的变化

以5个西瓜品种为试材,研究了西瓜蔗糖代谢与相关酶调控的关系。结果表明:5个不同品种西瓜果实中糖积累动态十分相似,果实发育前期,糖积累缓慢;进入生长中期,蔗糖迅速积累,单糖下降;生长后期蔗糖下降,单糖略有回升;中育6号西瓜蔗糖含量最高,三白西瓜最低;AI和NI活性变化对糖分的积累和成分构成具有重要影响,SS酶活性对蔗糖的积累作用较小,SPS和蔗糖的积累趋势相一致,在蔗糖代谢中起关键作用。     

无核君迁子果实发育成熟过程中生理指标变化规律

  目的  探讨无核君迁子Diospyros lotus果实发育成熟过程中生理指标的变化规律,为无核君迁子果实资源的进一步开发利用提供参考。  方法  以不同时期无核君迁子果实为材料,测定单宁、总酚、黄酮、花青素、糖和果胶组分以及果胶降解酶活性的变化规律,并分析其相关性。  结果  无核君迁子果实发育成熟过程中,可溶性单宁和花青素不断降低,不溶性单宁、淀粉、果糖、葡萄糖、糖酸比、水溶性果胶、离子结合果胶逐渐上升,总酚、黄酮、可滴定酸和共价结合果胶先升后降;多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶活性在果实软熟期显著上升(P＜0.05)。相关性分析表明:水溶性果胶、离子结合果胶与多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈极显著正相关(P＜0.01),共价结合果胶与多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈显著负相关(P＜0.05),淀粉、果糖、葡萄糖与水溶性果胶、离子结合果胶及多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈极显著正相关(P＜0.01)。  结论  无核君迁子果实发育成熟过程中,可溶性单宁逐渐下降至可食用阈值以下,多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶参与催化细胞壁果胶组分降解,进而引起无核君迁子果实果胶组分变化、可溶性糖升高以及活性成分变化。图4表2参29     

柑橘果实发育过程中有机酸含量及相关代谢酶活性的变化

 测定了柠檬 (高酸 ,CitruslimonL .Burm)、锦橙 (中酸C .sinesisL .Osbeck)、冰糖橙 (低酸 ,C .sinesisL .Os beck)和奉节脐橙 (C .sinesisL .Osbeck)及其低酸芽变株系、晚熟芽变株系果实在发育过程中柠檬酸的含量及其相关代谢酶活性。结果表明 ,除柠檬外 ,汁胞柠檬酸含量均在花后 10 0～ 130d达到高峰 ,以后逐渐下降 ;柠檬酸合成酶活性变化与各类型柑橘果实中柠檬酸含量差异没有明显联系 ;细胞溶液中的乌头酸酶后期升高对柑橘果实中酸的降解有明显影响 ;磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 /NAD 异柠檬酸脱氢酶值较高 ,酸积累较高。     

甜瓜不同变种果实发育过程中的糖分转化与酶活性变化

本文比较了普通甜瓜变种和越瓜变种果实发育过程中糖分转化与有关代谢酶活性变化。研究结果表明：普通甜瓜变种十分棱果实发育过程中有一明显的蔗糖积累的转折点,随着果实成熟,蔗糖含量升高,转化酶活性下降,蔗糖磷酸合成知性增高。     

库尔勒香梨果实可溶性糖积累及代谢相关酶活性变化

【目的】研究库尔勒香梨果实发育过程中糖积累特性及相关酶活性的变化规律。【方法】以15年生库尔勒香梨(Pyrus brestschneideri Rehd)为试材,研究其果实发育过程中总糖、淀粉、蔗糖、果糖、葡萄糖和山梨醇含量以及6种糖代谢相关酶活性的变化。【结果】果实幼果期山梨醇为主要糖,占总糖中的比例50%以上,随着果实的发育,山梨醇所占的比例呈下降趋势,到果实成熟期,总糖中的比例降到24.7%。而在中后期果糖、葡萄糖和蔗糖所占的比例缓慢上升,果糖含量超过山梨醇成为果实中的主要糖。成熟果实中可溶性总糖含量为16.16%,果糖、山梨醇、葡萄糖和蔗糖占可溶性总糖中的比例分别为38.7%、24.7%、 22.0%和14.4%。酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)在果实发育前期活性较弱,随着果实发育而逐渐增高。果实发育早期蔗糖合成酶(SS)活性随果实发育而下降,而后期则随果实发育而逐步增强。蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性随果实发育持续上升,在果实发育的中后期急剧升高,与蔗糖迅速积累的时期相一致。山梨醇脱氢酶(SHD)和山梨醇氧化酶(SOX)的活性变化趋势基本相同,随着果实的发育先降低后增高,但前者的变化幅度大,且其活性水平始终显著高于后者。【结论】在果实幼果期山梨醇为主要糖,而成熟期果糖含量超过山梨醇成为果实中的主要糖。果实发育过程中可溶性糖积累主要受山梨醇的影响,受蔗糖、葡萄糖和果糖积累差异的影响较小。     

高朗1号和新世纪毛叶枣果实发育过程中糖分积累和相关代谢酶活性分析

以高朗1号、新世纪2个毛叶枣品种为试材,对果实发育过程中糖代谢相关酶与糖分积累的关系进行了研究.结果表明:以积累蔗糖为主的高朗1号具有较高的蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性,而转化酶活性较低;在果实发育中后期,蔗糖积累迅速上升,果实中蔗糖的积累与蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性之间存在显著的正相关.果实中糖积累主要受蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性调控.以单糖积累为主的新世纪蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性相对较低,蔗糖积累少,主要以还原糖(果糖和葡萄糖)积累为主.新世纪果实中糖的积累与蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、SAI(酸性转化酶)、SNI(中性转化酶)活性之间密切相关.     

黄冠梨果实发育过程中有机酸含量及相关代谢酶活性的变化

以黄冠梨为试验材料,研究梨果实不同发育时期果皮和果肉中苹果酸、柠檬酸含量及苹果酸脱氢酶(NAD-MDH)、苹果酸酶(NADP-ME)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、柠檬酸合酶(CS)、异柠檬酸脱氢酶(NADP-IDH)、线粒体乌头酸酶(Mit-ACO)、细胞质乌头酸酶(cyt-ACO)活性的变化,并分析梨果皮和果肉中苹果酸、柠檬酸积累量与其相关代谢酶活性的相关关系。结果表明在梨果实发育过程中,果皮和果肉中苹果酸均呈先上升后下降的趋势,均在盛花后80 d时达到最高值;果皮和果肉中柠檬酸在梨果实生长发育过程(盛花后20～120 d)中均不断积累。NAD-MDH、NADP-ME和PEPC活性与黄冠梨果皮和果肉中苹果酸积累量呈显著或极显著正相关关系(P<0.05或P<0.01),CS、NADP-IDH与黄冠梨果皮和果肉中柠檬酸积累量呈极显著正相关关系(P<0.01),而Mit-ACO与黄冠梨果皮和果肉中柠檬酸积累量存在极显著负相关关系(P<0.01),PEPC酶与果皮中柠檬酸积累量达到显著正相关关系(P<0.05)。     

光质对火龙果糖分积累及其代谢酶活性的影响

以红肉火龙果紫蜜龙为试材,采用蓝光与红光比例为1∶4和1∶2两种光质的发光二极管(light emitting diode,LED)进行补光处理,以不补光为对照,测定果实发育过程中蔗糖、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的关系进行分析。结果表明,蓝红光比例1∶2处理的成熟果实中可溶性固形物、蔗糖含量、SPS和SS活性显著高于其他处理,且AI和NI活性在幼果期后始终显著低于其他处理;除1∶4处理成熟果实中果糖含量和AI活性低于CK处理,其他无显著差异。1∶2的LED补光处理可以在提高春季首批火龙果产量的同时保持品质稳定,实现优质稳产。光质对糖积累的调控机制可能是,红光较少的光质抑制火龙果果实中AI活性,减少蔗糖分解为葡萄糖和果糖,同时调控SPS和SS合成方向的活性,从而促进果实中蔗糖积累,提高可溶性固形物的含量。     

不同基因型香料烟叶片发育过程中碳氮代谢关键酶活性及代谢产物变化

研究了浙江新昌不同基因型香料烟叶片发育过程中碳氮代谢关键酶的活性及代谢产物的含量变化规律.结果表明,在香料烟叶片发育过程中,酸性转化酶(INV)的活性均呈下降趋势;谷氨酰胺合成酶(GS)的活性Samsun品种在20天叶龄时最高,而Basma和Canik在30天叶龄时最高;苯丙氨酸解氨酶(PAJL)的活性均表现为30天时最低;随着叶片成熟总氮含量降低,烟碱含量升高,总碳、可溶性总糖随着叶片成熟其含量呈升高趋势;品种不同,碳氮代谢关键酶的活性及代谢产物的含量变化均有很大差异.     

4种枸杞果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢酶的关系

为了探讨枸杞Lycium果实糖积累差异及其品质形成的生理机制,以4种枸杞为试材,在枸杞果实发育期间,测定果实糖质量分数与蔗糖代谢酶活性变化。结果表明:宁夏枸杞Lycium barbarum果实中检测到10种糖,云南枸杞L.yunnanense和中国枸杞L.chinense果实中检测到7种糖,北方枸杞L.chinense var.potaninii果实中检测到6种糖;成熟期枸杞果实以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。在果实发育过程中4种枸杞果糖和葡萄糖质量分数整体呈现出逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而蔗糖质量分数呈现出2种变化趋势,不同发育时期种间有差异。4种枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中,酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,种间差别小,但在果实发育的后期活性高,种间差别大。在整个果实发育过程中供试种蔗糖合成酶（SS）活性始终高于磷酸蔗糖合成酶（SPS）;云南枸杞维持着较低果糖和葡萄糖质量分数。3种枸杞果实中果糖质量分数与AI活性显著正相关（P<0.05）,转化酶在枸杞果实糖积累过程中发挥着重要作用。图3表2参23     

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。     

四季柚果实发育过程中可溶性糖及矿质元素变化

以四季柚为试材,跟踪测试果实发育过程中可溶性糖和矿质元素百分含量,分析两者之间的相关性,为树体营养调控和合理施肥提供理论依据。结果显示,果实发育过程中果肉可溶性糖含量8月中旬开始上升,果肉和果皮N、P、K、Ca、Mg、S百分含量均以幼果期最高,随着果实发育逐渐下降,但果实中各元素积累持续增加。果肉可溶性糖百分含量与单果K积累量呈显著相关。     

4个砂梨品种果实发育过程中主要糖酸含量的变化

测定了4个砂梨(Pyrus prifoliaNakai)品种翠冠、金水2号、丰水、金水1号果实在发育过程中主要糖和酸的含量,并分析了其含量变化的规律。结果表明:4个品种果实中果糖和葡萄糖的动态基本相同,果实发育中期开始升高,早熟品种成熟前有一较平缓的时期,而中熟品种成熟前则有一下降过程,但成熟期的含量比较接近;蔗糖含量在成熟前才开始大幅上升,其含量高低可影响总糖含量;早熟品种翠冠蔗糖上升幅度大,其总糖也明显高于金水2号;中熟品种丰水总糖高于金水1号;肌醇在幼果期即有较高的含量,2个早熟品种的变化幅度小、成熟期含量接近;2个中熟品种的肌醇含量起伏大、动态趋势相反,成熟时丰水远高于金水1号;果实中以苹果酸为主,但柠檬酸的含量可影响总酸含量;金水2号总酸含量最高,其余依次为金水1号、丰水、翠冠。     

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。     

南瓜果实发育过程中糖代谢及相关酶活性的变化

【目的】揭示南瓜果实发育过程中糖分积累以及相关酶活性的变化规律。【方法】以"红香栗"、"黄狼"、"蜜本"3个南瓜品种为试材,对花后1~8周果实内的果糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉等营养成分含量及相关酶活性进行了研究。【结果】随着果实的迅速成熟,"黄狼"和"蜜本"的己糖总量持续下降,收获前才略有升高,"红香栗"的已糖含量在花后第3周之前有一段上升过程,随后迅速下降,果实成熟时3个品种的己糖含量相差不大。"黄狼"中中性转化酶活性呈单峰变化,"红香栗"和"蜜本"为双峰变化。"黄狼"和"蜜本"蔗糖磷酸合成酶活性变化趋势相似,都有2个高峰,分别出现在授粉后的第4周和第6周,第6周后逐渐降低。"红香栗"淀粉磷酸化酶活性的变化呈明显双峰型,高峰出现在第2周和第4周;在前6周,"蜜本"的淀粉磷酸化酶活性一直在7.6μg/(g.min)上下浮动,到第7周迅速下降到最低点,此后又急剧上升;"黄狼"的淀粉磷酸化酶活性在初期4周变化不大,于第5周下降到最低谷,此后又持续上升。随着果实的成熟,3个品种的蔗糖含量升高,淀粉含量呈增加趋势;酸性转化酶活性下降,蔗糖合成酶活性增高。【结论】"红香栗"为淀粉积累型品种,"黄狼"的淀粉和糖类含量都较低,"蜜本"在淀粉和糖类的积累上表现出明显的优越性。在3个品种果实生长前期,其转化酶活性均高于合成酶活性;在果实生长中后期,转化酶活性逐渐下降而合成酶活性上升,于成熟时趋于平衡。     

新疆杏果实发育过程中可溶性糖和有机酸的变化

【目的】明确新疆杏果实可溶性糖和有机酸的组成与含量特征,揭示果实发育过程中糖、酸动态变化规律。【方法】以5个新疆杏品种不同发育阶段的果皮和果肉为试验材料,使用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)检测各样品中可溶性糖和有机酸,对比分析果实发育过程中其组成与含量的变化情况。【结果】从新疆杏果实中共检测到3种可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)。其中,蔗糖和葡萄糖为主要糖。果实成熟时,果皮中两种主要糖分别占总糖含量的60.7%—79.1%和13.5%—34.7%,果肉中占总糖含量的65.5%—82.4%和8.2%—25.9%,果皮、果肉中果糖的含量相对较低,仅占总糖含量的4.6%—10.6%和6.5%—10.7%。整个果实发育过程中,3种可溶性糖和总糖的含量均明显增加,各种糖的比例也发生明显变化。葡萄糖占总糖的比例不断减少,果皮中葡萄糖占总糖比例从79.4%降至13.5%,果肉中从74.1%降至8.2%;而蔗糖的比例不断增加,果皮中从11.0%增加到79.1%,果肉中从11.0%增加到82.4%,成为成熟果实中最主要的糖。从新疆杏果实中共检测到6种有机酸,包括苹果酸、奎宁酸、柠檬酸、酒石酸、草酸和富马酸。成熟果实中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸是最主要的有机酸,占总酸含量的94.6%—98.3%。果实发育过程中,苹果酸和草酸呈下降趋势,柠檬酸、奎宁酸和富马酸呈上升趋势,酒石酸无明显变化规律。果实发育前期(幼果期至膨大期),总酸的含量明显增加,而在果实成熟过程中(转色期至完熟期)迅速下降。整个果实发育过程中,尽管苹果酸占主导地位,但各品种在有机酸的积累模式上有明显差异,依据其变化特点可分为2种模式:由苹果酸和奎宁酸或苹果酸向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种主要有机酸共积累。果实成熟时,3种共积累酸的比例在品种间差异较大:‘库尔勒托拥’(KE)、‘阿克牙勒克’(AK)和‘克孜佳娜丽’(KZ)中,柠檬酸苹果酸奎宁酸;‘索格佳娜丽’(SG)中,奎宁酸苹果酸柠檬酸;‘苏联2号’(SL)中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸的比例相当。果皮和果肉在可溶性糖、有机酸的组成、含量和积累模式上均无明显差异。【结论】新疆杏果实发育过程中,可溶性糖和有机酸积累呈现明显的变化规律,糖的积累模式由葡萄糖积累型向蔗糖积累型转变,有机酸由苹果酸和奎宁酸积累型或苹果酸积累型向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种酸共积累的模式转变,糖、酸积累模式的转变在新疆杏果实甜度和酸度以及风味品质决定中都具有十分重要的作用。     

枣果实发育过程中有机酸质量分数及相关代谢酶活性的变化

以骏枣和酸枣为试材,采用高效液相色谱(HPLC)检测了枣果实发育过程中有机酸组分和质量分数,并对苹果酸脱氢酶(NAD-MDH)、苹果酸酶(NADP-ME)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、柠檬酸合成酶(CS)等相关代谢酶的活性进行测定。结果表明:(1)骏枣和酸枣果实发育过程中,除酒石酸外,苹果酸和柠檬酸质量分数的变化均呈先升高后降低的趋势。(2)NAD-MDH、CS活性与苹果酸和柠檬酸质量分数的变化趋势基本一致,NADP-ME活性变化则相反。(3)相关性分析表明:NAD-MDH活性变化与苹果酸质量分数呈正相关,NADP-ME活性变化与苹果酸质量分数呈负相关;CS活性变化与柠檬酸质量分数达到极显著正相关;而PEPC活性变化与苹果酸和柠檬酸质量分数相关性不大。因此,NAD-MDH、NADP-ME和CS活性对枣果实中有机酸代谢发挥重要作用,而PEPC作用不大。