红肉火龙果果糖激酶基因HpFRK1克隆、表达与酶学活性分析

【目的】克隆红肉火龙果果糖激酶基因,检测其表达和酶活性,解析其对果实发育可溶性糖积累的生理功能。【方法】从‘紫红龙’果肉克隆HpFRK1基因,进行生物信息学和亚细胞定位分析,利用qRT-PCR检测基因表达,通过大肠杆菌诱导表达获得重组蛋白并检测酶活性。【结果】HpFRK1的开放阅读框长度为993bp,编码330个氨基酸,具有磷酸果糖激酶B家族结构域。HpFRK1与甜菜BvFRK亲缘关系最近,均属于细胞质定位的FRKs。HpFRK1在成熟茎和不同发育时期果实均表达,在花后20d的果实表达量最高,随果实发育逐渐下调,花后30d(果实成熟)表达量最低。亚细胞定位检测表明HpFRK1主要定位于细胞核和细胞质。诱导获得的Hp-FRK1重组蛋白特异性催化果糖磷酸化(Km为11.01mmol/L)。【结论】HpFRK1在细胞质特异性催化果糖磷酸化,在红肉火龙果果实发育期间负调控果实可溶性糖积累。

红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3的克隆及功能鉴定

为了解α-淀粉酶在红肉火龙果〔Hylocereus polyrhizus(F.A.C.Weber)Britton et Rose〕果实淀粉降解中的作用,对红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3进行克隆和生物信息学分析,检测果实发育期间该酶的活性及其编码基因的表达,同时对HpAMY3重组蛋白的淀粉降解活性进行分析。结果表明:HpAMY3基因的开放阅读框长度为2742 bp,编码913个氨基酸;HpAMY3蛋白的理论相对分子质量为102370,理论等电点为pI 6.02,预测此蛋白位于叶绿体,且为亲水性蛋白。系统进化分析表明HpAMY3与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕AtAMY3的亲缘关系最近,均属于AMYⅢ类。亚细胞定位实验结果显示HpAMY3定位于本氏烟草(Nicotiana benthamiana Domin)叶片的叶绿体,表明HpAMY3具有质体定位的特点。在授粉后20和23 d,红肉火龙果果实的α-淀粉酶活性较低;在授粉后25 d,α-淀粉酶活性显著(P<0.05)升高;在授粉后27和30 d,α-淀粉酶活性保持在较高水平。红肉火龙果果实的HpAMY3基因相对表达量在授粉后20和23 d较低,在授粉后25和27 d持续升高,在授粉后30 d略有降低。红肉火龙果果实发育期间α-淀粉酶活性与HpAMY3基因相对表达量的相关性较高(R^(2)=0.94)。体外淀粉降解活性实验结果显示:在含有HpAMY3重组蛋白的反应体系中均检测到麦芽糖和麦芽三糖,且二者含量极显著(P<0.01)高于含有载体对照pDR196的反应体系。综合上述结果,HpAMY3蛋白可能定位于红肉火龙果果实的淀粉体;在果实发育期间,HpAMY3基因上调表达,HpAMY3具有淀粉降解活性。

厄瓜多尔:首次向美国和德国出口红肉火龙果

厄瓜多尔目前已有两家公司成功向美国和德国首次出口红肉火龙果,这对该国水果行业有里程碑意义。厄瓜多尔国内经济低迷,在火龙果出口业务上的进展使该国有了出口突破,也展示了厄瓜多尔水果在国际舞台上的潜力。Zamuagro公司在参加柏林果蔬展后将该产品出口到德国。

红肉火龙果采后病原菌分离鉴定与植物精油抑菌研究

分离、纯化并鉴定了浙江产区红肉火龙果贮藏期病原菌,筛选出对抑制病原菌效果较好的精油,并验证了该精油抑菌效果。通过分离、纯化及致病性检测,得到了病原菌菌株HS3和HS6。以病原菌18S r DNA序列进行进化树分析,确定两种病原菌为层生镰刀菌和平头炭疽菌。选择6种植物精油进行抑菌性试验,结果发现香芹酚精油、肉桂精油及百里香精油在2 000μL/L时对两种病原菌生长抑制率均为100%。采用体外直接接触法和体外熏蒸法,研究了香芹酚精油、肉桂精油和百里香精油对两种病原菌的抑制效果,发现香芹酚精油表现出较强的抑菌性。无论直接接触还是熏蒸方式,香芹酚精油对层生镰刀菌和平头炭疽菌的抑菌效果均优于肉桂精油和百里香精油。精油熏蒸处理使接种层生镰刀菌和平头炭疽菌火龙果腐烂率下降,香芹酚精油的效果最优,可作为火龙果贮藏前的熏蒸剂。研究结果可为浙江地区火龙果贮藏期腐烂病害的预防和控制提供一定的参考依据。

海南红肉与白肉火龙果营养成分含量分析

测定海南地区栽培的红肉火龙果和白肉火龙果中营养成分含量,比较两个品种间的差异。结果表明,红肉火龙果的糖酸比、碳水化合物、磷、钠、钙、锌、铜含量高于白肉火龙果,蛋白质、膳食纤维、灰分、脂肪、铁、镁、硒含量低于白肉火龙果;钙含量在两种火龙果中差异显著(P<0.05),脂肪、镁含量在两种火龙果中差异极显著(P<0.01)。

红肉火龙果新品种‘大龙’的选育

‘大龙’火龙果系从国内外引进的火龙果种质资源中选育出来的优良红肉火龙果品种。该品种成熟果实椭圆至长圆形,果皮紫红色,平均单果质量510.38 g,最大单果质量825 g。果皮薄,果肉紫红色,可溶性固形物含量(ω,后同)20.29%,可溶性总糖含量10.42%,可滴定酸含量0.25%,糖酸比41.68,维生素C含量86.70 mg·kg^(-1)。肉质细腻多汁,风味浓郁,具黑芝麻状、可食用种子。投产早,可自花授粉,果型中等偏大,果肉色泽鲜艳、肉质细腻、口感风味俱佳。每年开花结果14~17次,花果重叠明显,单次开花结果周期32 d;早结丰产,定植第2年开花结果,第3年稳产,单产37 500kg·hm^(-2)以上,与白肉对照品种相当,适应性与抗逆性较强。适于火龙果适宜种植区域栽培,以砂壤质缓坡地建园最宜。

红肉火龙果与白肉火龙果品质分析

比较了红肉火龙果与白肉火龙果果实的品质和贮藏过程中品质的变化。结果表明,红肉火龙果的糖酸比显著高于白肉,两种果实的维生素C、可溶性总糖、可溶性固形物均无显著差异。白肉火龙果比红肉火龙果较耐贮藏。常温和4℃下贮藏,白肉火龙果的果实品质变化规律相似,维生素C、可溶性总糖和可溶性固形物均逐渐下降,有机酸则先下降后有所回升。

红肉火龙果与白肉火龙果的品质分析

以不同种类的火龙果为试材,分析红肉火龙果和白肉火龙果的营养成分。结果表明:红肉火龙果的可溶性固形物含量显著高于白肉火龙果(P<0.05),可滴定酸含量差异不显著,其口感比白肉火龙果稍甜,二者均富含蛋白质和膳食纤维,也有一定含量的VC,但差异不显著。

红肉火龙果间种马铃薯栽培技术研究

为提高红肉火龙果间种马铃薯经济效益,研究红肉火龙果间种马铃薯中不同栽培模式对马铃薯产量、商品薯率、火龙果产量、中心可溶性固形物含量、总产值和纯收入的影响。结果表明:与火龙果桂香红间种的马铃薯品种兴佳2号产量达36 139.5 kg/hm^2,商品薯率达97.3%;桂香红产量达35 586 kg/hm^2,中心可溶性固形物含量达20%;与桂香红纯种相比,总产值增加52.7%,纯收入增加109.7%,土地当量比为1.13。

紫红肉火龙果果皮色素提取工艺的响应面法优化

在单因素试验基础上,选择提取时间、乙醇体积分数、料液比、pH为影响因素,以紫红肉火龙果[Hylocereus polyrhizus(Weber)Britton&Rose]果皮色素提取液吸光度为响应值,应用中心组合(Box-Behnken)试验设计建立数学模型,进行响应面分析,以优化提取工艺。结果表明,紫红肉火龙果果皮色素提取的最佳工艺条件为提取时间51 min、乙醇体积分数32%、料液比1∶45(m/V,g∶mL)、pH 5.3。

火龙果果皮中甜菜红素的提取、鉴定及金属离子对其稳定性的影响

目的:为火龙果源甜菜红素在食品加工中的应用提供理论支持。方法:首先以红肉火龙果果皮为原料,探究浸提液、料液比、浸提液pH值、温度和时间对甜菜红素得率的影响,以优化其提取条件,进而采用UPLC-MS分析纯化后提取物中甜菜红素的含量和结构,最后评价金属离子Cu^(2+)和Fe^(2+)对其稳定性的影响。结果:火龙果果皮中甜菜红素最优提取条件为:采用蒸馏水提取,料液比1∶5,pH 5,温度30℃,提取60 min。所得提取物中甜菜红素的含量为95.2 mg/g,含有6种甜菜红素单体,其中,丙二酰甜菜苷和甜菜苷为两种主要单体,分别占46.5%和34.4%。CuSO_(4)和FeCl_(2)干扰甜菜红素的稳定性,即使0.05 mg/mL CuSO_(4)也会造成甜菜红素溶液颜色改变和特征吸光值降低;当FeCl_(2)超过0.10 mg/mL时,甜菜红素溶液的颜色变化趋势加快。结论:红肉火龙果果皮可作为甜菜红素的良好来源,提取工艺简单可行。金属离子Cu^(2+)和Fe^(2+)不利于甜菜红素的稳定性,在加工贮藏过程中应避免与铜制、铁制器具接触。

红肉火龙果花器官发生与发育过程观察

【目的】通过研究红肉火龙果花器官发生次序、解剖结构和形态特征,为火龙果花芽分化期划分和花期调控等研究提供参考。【方法】以红肉火龙果不同发育时期的花芽为材料,使用基恩士VHX-5000数码显微镜对花器官发生和发育过程进行观察。【结果】红肉火龙果花芽从枝条上的刺座下方发生;萼片原基、花瓣原基呈螺旋状发生。雄蕊原基多轮着生于花被片基部,近轴端雄蕊原基发育早于远轴端。花药着生方式为基着药,具4个花粉囊,对称排列,纵裂。心皮原基多达30个且同时发生,多个心皮原基底部愈合形成侧膜胎座和下位子房,子房1室。2行胚珠着生于腹缝线上,拳卷胚珠。心皮原基顶部收拢且向上分化出花柱和柱头。成熟的柱头浅裂24~30裂,柱头表面密布乳突细胞;花柱中空,花柱道密布乳突状细胞。【结论】红肉火龙果花器官发生次序为萼片原基–花瓣原基–雄蕊原基–雌蕊原基,部分花器官发生和发育在时间上存在重叠性。

红肉火龙果与白肉火龙果花特性比较

通过比较红肉火龙果和白肉火龙果花外形、花粉大小和生活力的差异,分析红肉火龙果授粉结实率低的原因。结果表明,白肉花柱比红肉花柱约长1 cm。白肉的花筒部分弯曲,使柱头能接触到雄蕊;而红肉火龙果柱头明显高于雄蕊,因此自花授粉率低。红肉火龙果花粉粒较白肉火龙果小,随贮藏时间延长(48小时内),火龙果花粉生活力逐渐下降。

红肉型火龙果雨季授粉技术研究

为减少降雨对火龙果产量造成的损失．探索红肉型火龙果雨季授粉技术．比较了不同降雨类型气候条件下．套袋授粉和自然授粉对火龙果产量和品质的影响。结果表明，与自然授粉相比，红肉型火龙果雨季套袋授粉后．座果率提高18．89％-51．67％，平均单果重提高181．79-201．77g，增产23006．55-27073．95kg／hm^2，为自然授粉处理的2．63-4．19倍：套袋授粉还促进了火龙果的果实发育，增加了一、二级商品果比率，每公顷比对照净增收18．92-20．62万元，增幅达240．7％-433．2％，大幅提升了火龙果种植效益，同时对火龙果的内在品质无影响。雨季套袋授粉在生产上是简便、有效、经济、可操作性强的一项技术措施。

红肉火龙果气生根染色体制片优化及核型分析

以红肉火龙果的气生根为试材,研究气生根长度、采样时间、预处理方法、解离时间和染色方法等对红肉火龙果气生根根尖细胞染色体制片效果的影响,以优化的制片技术制片并进行核型分析。结果表明:10:30时段取长度5mm以下的幼嫩气生根,用0.1%秋水仙素常温预处理2h,应用双低渗法使染色体分散,常温下1mol/L HCl解离50min或60℃下解离20min,20%改良苯酚-品红染色液染色20min,可以得到最佳的制片效果,用中性树脂制成永久装片。染色体核型分析表明,红肉火龙果的染色体数目为11对,最长染色体/最短染色体为1.63,核型公式为2n=2x=22=22m,核型不对称系数为54.29%,核型属1A类型。

红肉火龙果果皮果胶提取工艺条件的优化研究

以红肉火龙果果皮为材料,通过酸解法,研究料液比、萃取pH值、萃取温度、萃取时间对火龙果果皮果胶提取量的影响。结果表明,果胶提取的最优化条件为以pH值4.0的硫酸溶液为萃取剂、液料比1∶10、萃取温度100℃、时间120分钟。

红肉火龙果酒天然酵母发酵期间品质变化研究

分析了红肉火龙果酒天然酵母发酵期间其糖组分、酒精度、p H、可滴定酸、总酚、抗氧化活性、甜菜苷含量、色泽、甲醇、高级醇和挥发性风味成分等的变化规律。结果表明,20℃发酵6 d后,可转化糖全部耗尽,酒精度达到10%(V/V)以上,该天然酵母菌株的起酵速度和转化糖利用率明显优于目前常用的商业葡萄酒酵母。发酵期间,火龙果酒中高级醇(异丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇)和甲醇的含量均处于正常果酒含量范围内,并且也没有观察到明显的色泽变化。随着酵母发酵的进行,新鲜火龙果中正己醇(及其衍生物)和正十三烷两种主体风味成分的相对含量逐步下降。同时,生成了很多新的挥发性风味成分,主要是醇和酯类,其中乙醇、苯乙醇、乙酸苯乙酯、异戊醇、2-甲基-1-丁醇和异丁醇构成了火龙果酒的主体风味。

不同红肉火龙果品种的果实品质和氨基酸组成比较

为了综合评价广西主栽的不同红肉火龙果品种的果实品质特性和氨基酸组成,以金都1号、大红、蜜宝、美龙3号4个品种为试材,对其果实品质和氨基酸组分及含量等指标进行了系统的比较。结果表明,4个火龙果品种果实外形端正,色泽鲜艳,品质佳。其中金都1号果实最重,美龙3号最轻;金都1号和蜜宝的果形近圆形,大红和美龙3号椭圆形;萼片都是三角形,金都1号和大红较长,蜜宝较短;大红萼片数最多,蜜宝最少;美龙3号果皮最厚,蜜宝最薄;可食率最高的是蜜宝。金都1号果实可溶性固形物、可溶性糖、还原糖、可滴定酸、维生素C、甲硫氨酸、脯氨酸含量最高,甜味氨基酸及必需氨基酸占总氨基酸的比例最高,大红的17种氨基酸总量、必需氨基酸、半必需氨基酸、鲜味氨基酸、甜味氨基酸、芳香族氨基酸、赖氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬氨酸和甘氨酸的含量最高,蜜宝的半胱氨酸、丙氨酸、丝氨酸和谷氨酸的含量最高,美龙3号的酪氨酸含量最高。金都1号的综合品质性状最佳,其次是大红。

红肉火龙果色素在牛奶中的热稳定性研究

目的研究热处理对红肉火龙果果肉色素与牛奶的混合体系外观品质的影响。方法将红肉火龙果果肉色素与牛奶的混合体系分别在70、80和90℃温度下经一段时间热处理,采用紫外分光光度法和色差分析法,测定该混合体系中果肉色素含量和色差参数等指标。结果在热处理时间的延长和温度的升高时,混合体系中果肉色素的吸光度值不断下降;在热处理30 min下,80℃与空白对照、70℃和90℃之间的色素吸光值存在显著差异(P<0.05);色差分析结果在不同温度热处理间有显著差异,同时,与混合体系色素含量相关性高。结论在80℃以下,红肉火龙果果肉色素加入牛奶中能保持色素的稳定性,而且不影响混合体系的色差的变化;此研究结果为含火龙果色素乳制品的稳定性提供参考依据。

红肉火龙果引种选育

经引种筛选,湛红1号、湛红2号、湛红3号3个红肉火龙果品种植物学特征鲜明,性状稳定,商品性较好。3个品种中,湛红1号果大,圆形,外观品质好,产量高,需人工授粉,对溃疡病抗性弱;湛红2号卵圆形,内质优于湛红1号和湛红3号,不需人工授粉,产量低于湛红1号,对溃疡病抗性较弱;湛红3号果实近圆形,外观品质稍低,抗溃疡病,产量低于湛红1号,需人工授粉。引种栽培中,湛红1号和湛红2号拟作为主栽品种,湛红3号是湛红1号的优良授粉品种。红肉火龙果栽培必须坚持集约化、标准化和现代化。