膨大处理对红地球葡萄酚类物质及抗氧化活性的影响

以红地球葡萄为研究对象,对葡萄进行膨大处理后,定期采样,测定处理组和对照组的总酚、总黄酮、总黄烷醇以及铜离子还原力、铁氰化钾还原力、DPPH自由基清除率、金属螯合力、羟自由基(.OH)清除率,用DPS软件对处理组和对照组之间的差异及酚类物质与抗氧化活性之间的相关性进行分析。结果表明:膨大处理可增加红地球葡萄酚类物质含量并增强其抗氧化活性;膨大处理对红地球葡萄总酚、总黄酮、总黄烷醇、铜离子还原力、铁氰化钾还原力的影响较大,对DPPH自由基清除率、金属螯合力、.OH清除率的影响较小。铜离子还原力、铁氰化钾还原力与酚类物质(总酚、总黄酮、总黄烷醇)含量均呈极显著正相关;金属螯合力、DPPH自由基清除率与酚类物质含量均无显著相关性,.OH清除率与酚类物质含量呈极显著负相关。铜离子还原力与铁氰化钾还原力呈极显著正相关;与DPPH自由基清除率呈显著正相关。铜离子还原力与.OH清除率、铁氰化钾还原力与.OH清除率呈极显著负相关。

葡萄休眠解除过程中冬芽组织活性氧与抗氧化系统的变化特征

以酿酒葡萄‘赤霞珠’(红)和‘霞多丽’(白)为试材,通过考察其自然休眠过程和打破休眠(单氰胺处理)过程中冬芽组织活性氧及抗氧化系统的变化,探讨葡萄休眠机制。结果表明:(1)在陕西杨陵地区,早熟品种‘霞多丽’在12月20日左右进入深度休眠,第2年1月29日进入休眠解除阶段;晚熟品种‘赤霞珠’在1月9日左右达到深度休眠,2月18日左右进入休眠解除阶段;单氰胺处理可促进葡萄休眠的解除。(2)葡萄休眠过程中,活性氧O2.-和H2O2含量在休眠初期逐渐增加,深度休眠时含量最高,休眠解除过程中含量降低,从而促进休眠的解除;超氧化物歧化酶(SOD)活性在休眠中一直降低,休眠解除后活性上升;过氧化物酶(POD)活性在休眠前期较低,随后活性上升,休眠解除过程中活性又降低;过氧化氢酶(CAT)活性在休眠过程中持续上升,随后维持在较高水平;抗坏血酸-还原态的谷胱甘肽(ASA-GSH)循环在休眠前期较弱,休眠解除过程中逐渐增强。研究发现,葡萄进入休眠后,其冬芽抗氧化能力逐渐降低,至深度休眠时抗氧化能力降至最低,随着低温积累需冷量得到满足,活化了抗氧化系统进而抗氧化能力迅速提高,休眠被解除。

赤霞珠葡萄休眠及萌发过程中的氮素代谢

【目的】探索赤霞珠葡萄在自然休眠期间不同部位不同器官的氮素代谢规律。【方法】以杨凌地区酿酒葡萄品种赤霞珠为试材,对其自然休眠及萌发过程中冬芽、韧皮部、木质部和根部中含氮化合物及氮素代谢相关酶活性的变化进行研究,测定氮化物、总氮含量、总蛋白含量、可溶性蛋白质含量、氮素代谢相关酶活性、硝酸还原酶活性、蛋白酶活性等指标,并对葡萄各器官休眠期的蛋白质进行SDS-PAGE电泳分析。【结果】总氮、总蛋白和可溶性蛋白质在葡萄不同部位的含量高低为:冬芽>根>韧皮部>木质部,冬芽中的总氮和总蛋白在萌芽时显著上升;可溶性蛋白质在葡萄不同部位的趋势为休眠期逐渐下降,萌发期渐渐上升。葡萄休眠过程中,不同器官的硝酸还原酶(NR)活性为冬芽>根部>韧皮部>木质部,从休眠期到萌发期,各部位的硝酸还原酶活性均呈现下降趋势。在葡萄各器官中,冬芽的谷氨酰胺合成酶(GS)活性最高,在生理休眠期活性降到最低;冬芽中谷氨酰胺合成酶的活性变化的总趋势为上升,并出现了两个峰值。在休眠初期,蛋白酶的活性随休眠的加深而降低,随休眠的解除和萌发的进行而升高(除冬芽外);在葡萄休眠期检测到大量蛋白质。【结论】在赤霞珠葡萄自然休眠和萌发过程中,冬芽、一年生枝韧皮部、木质部及根系中的含氮化合物含量、种类和酶活性在休眠前后发生变化。

应用抑制消减杂交技术筛选葡萄冬芽和夏芽生理休眠相关基因

【目的】葡萄新梢上的芽有冬芽和夏芽两种,根据这两种芽休眠特性的差异,筛选与芽生理休眠相关基因,进而从分子水平研究葡萄芽生理休眠的相关机制。【方法】以‘赤霞珠’葡萄新梢上冬芽和夏芽为材料,夏芽作为驱动方(driver),冬芽作为实验方(tester),采用抑制消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)构建冬芽和夏芽的SSH-cDNA文库,筛选冬芽和夏芽差异表达的基因片段。通过NCBI同源比对,寻找与葡萄芽生理休眠相关的基因,并对差异表达基因进行功能注释和分类。最后,运用Real-time PCR技术对部分候选基因进行检测,以验证其与葡萄芽生理休眠的相关性。【结果】共获得359条有效、高质量的差异基因片段,经CAP3软件聚类拼接,得到106个unique EST。在GenBank中进行BLASTN同源比对,有98条EST与已知蛋白或基因具有不同程度的同源性,占全部EST的92.4%。进行BLASTX同源比对,有54条EST与功能已知蛋白或基因具有不同程度的同源性,占全部EST的51%。已知功能的EST涉及休眠、逆境胁迫、细胞代谢、胞内物质运输等方面,且绝大多数基因信息来源于葡萄、苜蓿、橄榄、油菜、高粱、棉花、大蒜、拟南芥等植物。对差异基因片段进一步的功能分析发现,调控开花的基因占生物学过程的20%;与环境胁迫相关的基因占生物学过程的6%;与细胞代谢相关的基因占生物学过程的20%;与胞内物质运输相关的基因占总生物学过程的6%;其他包括DNA转录、减数分裂、细胞死亡及细胞壁松弛作用等。这些基因的分子功能主要有半胱氨酸型肽链内切酶、甲基转移酶、蛋白激酶、催化活性、结构分子活性、蛋白结合功能、DNA结合功能、ATP结合功能、蛋白质二聚体催化活性及丙酮酸氨基转移酶活性等。经Real-time PCR检测得知,在夏芽萌发过程中,候选基因在冬芽和夏芽中表达量呈不规律变化,且同一基因在相同节位的冬芽和夏芽中表达量均有较大差异。【结论】发现了一些在冬芽中表达频率较高的基因,如编码MADS FLC-like蛋白、钙依赖蛋白激酶、NADP依赖型的苹果酸酶、细胞壁水解酶、细胞壁松弛蛋白、外被体蛋白β亚基、热激蛋白、衰老相关蛋白、细胞色素P450、细胞壁关联蛋白等基因,认为线粒体蛋白基因、未知蛋白基因、开花相关基因、ATP合成酶β亚基基因、MADs FLC-like蛋白基因等与葡萄芽生理休眠具有相关性。

单氰胺对休眠及其解除中葡萄多酚和多酚代谢酶及不同部位单体酚含量的影响

研究单氰胺处理下葡萄休眠冬芽总酚含量和PPO、PAL活性的变化,并利用高效液相色谱切换波长法对休眠打破过程中葡萄冬芽和1a生枝条韧皮部和木质部中6种单体酚的变化进行考察。结果表明,葡萄休眠过程中,随着低温的积累,PPO、PAL活性和酚类物质总量均增加,PAL活性和总酚量在休眠解除过程中均降低且变化趋势基本一致,但降幅有限,从整体上看PPO在萌芽后仍旧维持较高活性。单氰胺处理后与对照差异不大。在黑比诺葡萄休眠打破过程中,韧皮部中除白藜芦醇外,没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、表儿茶素、没食子酸酯均呈上升趋势;木质部中的没食子酸、原儿茶酸和表儿茶素呈上升趋势,白藜芦醇呈下降趋势,儿茶素呈"W"型,表儿茶素、没食子酸酯无明显变化规律;冬芽中没食子酸和儿茶素的变化呈上升趋势,原儿茶酸、表儿茶素、没食子酸酯、白藜芦醇均呈下降趋势,且其中的原儿茶酸、表儿茶素和没食子酸酯在临近萌芽的一段时间内含量基本不变,萌芽后含量迅速下降。初步判定没食子酸可能对休眠解除起促进作用,白藜芦醇可能对休眠解除起抑制作用。

三种提取酿酒葡萄不同组织总RNA的方法比较

通过对比改良SDS-酚法、改良CTAB法和改良Trizol法3种RNA提取方法,提取"赤霞珠"(‘Cabernet Sauvignon’)葡萄芽、叶片和果皮RNA的质量及浓度,并进一步分离、纯化得到较高质量的RNA。结果表明:改良SDS-酚法与改良CTAB法适用于芽和叶片的提取,可以获得较好质量、高浓度的总RNA,其28S与18S亮度极高,5S清晰可见,完整性较好;改良Trizol操作环节较少,省时,质量好,条带锐利,可清晰看出28S与18S亮度比为2∶1,虽提取的样品浓度较低,但足以供下一步研究使用。