2种优质梨果实质地差异的显微观察及与细胞壁代谢酶的相关性

【目的】通过对果实质地差异明显的2个梨品种进行质地差异相关研究,旨在发现导致梨品种果实质地差异的关键因素,为优良梨品种的选育提供理论依据。【方法】以玉露香梨和大果水晶梨为试材,观察发育过程中果肉细胞超显微结构,测定果实的硬度、脆度值、细胞壁代谢相关酶的活性和相关基因的相对表达量,并进行相关性分析。【结果】①果实生长发育过程中玉露香梨和大果水晶梨果实硬度逐渐下降,且花后60 d 2个梨品种脆度值逐渐下降,玉露香梨果实硬度和脆度值显著低于大果水晶梨。②在400×放大显微倍数下,幼果期玉露香梨果肉细胞比大果水晶梨的大;果实膨大期和成熟期,2个梨品种果肉细胞均明显增大,玉露香梨果肉细胞小于大果水晶梨;玉露香梨细胞断裂边缘整齐平滑,形成脆性断口,大果水晶梨断裂边缘粗糙而不整齐。③果实发育过程中玉露香梨果肉果胶甲酯酶(Pectin methylesterase,PME)活性极显著低于大果水晶梨,而多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)活性和β-半乳糖苷酶(β-Galactosidase,β-Gal)活性极显著高于大果水晶梨。④果实发育过程中玉露香梨果肉PME基因、PG基因和β-Gal基因相对表达量极显著低于大果水晶梨的表达量。相关性分析表明,玉露香梨和大果水晶梨的硬度与β-Gal基因相对表达量呈显著正相关,脆度值与PG基因相对表达量呈显著正相关。【结论】随着果实生长发育,玉露香梨和大果水晶梨果实质地的差异不仅表现在果肉细胞超显微结构上,还与细胞壁代谢相关酶密切相关,PG基因和β-Gal基因可能在玉露香梨和大果水晶梨质地变化中发挥关键作用。

枣果皮细胞壁代谢酶活性与抗裂果的关系

【目的】测定枣果皮细胞壁代谢酶活性,研究果皮细胞壁代谢酶活性与抗裂果的关系。【方法】以抗裂枣品种扁核酸与易裂枣品种京枣39为研究对象,测定生长过程中枣果皮不同部位细胞壁代谢酶活性,比较抗裂和易裂枣品种果皮细胞壁代谢酶活性的差异。【结果】抗裂枣品种不同时期不同部位果皮的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、多酚氧化酶(PPO)活性显著或极显著高于易裂枣品种,而在绿熟期不同部位抗裂品种的过氧化氢酶(CAT)活性极显著低于易裂品种。【结论】易裂品种果皮果肩阴面POD活性和PPO活性在白熟期显著高于抗裂品种,而其余时期其余部位则是抗裂品种的POD活性和PPO活性显著高于易裂品种,易裂品种果皮的梗洼、果顶、果肩阳面和果肩阴面CAT活性在绿熟期极显著高于抗裂品种,而其余时期则是抗裂品种高于易裂品种。

网纹甜瓜裂果与矿质元素及细胞壁代谢相关酶活性的关系研究

以网纹甜瓜为实验材料,通过对裂果果实和不裂果果实的果实性状、果皮矿质元素、果实细胞壁代谢相关酶活性分析,研究网纹甜瓜裂果与矿质元素及细胞壁代谢相关酶活性的关系。结果表明,N、P、K这3种元素在裂果果皮中含量均高于不裂果果皮,Ca元素在不裂果果皮中含量高于裂果果皮。说明这4种元素均与甜瓜的裂果有密切关系。PPO酶、纤维素酶与果实裂果有较密切的关系,果实裂果与果实性状的关系还需进一步研究。

龙眼采后果皮细胞壁代谢相关酶活性的变化

以广东主栽龙眼品种“石硖”和“储良”为试材,研究了在3￣4℃贮藏条件下龙眼果皮中细胞壁代谢相关酶活性的变化。结果表明:储良龙眼果皮比石硖的衰老更快、更严重;储良果皮中的果胶甲酯酶(PME)活性比石硖的高,出现上升的时间早;储良果皮中的多聚半乳糖醛酸酶(PG)、木聚糖酶(Xyl)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性也高于石硖的,外切半乳糖醛酸酶(exo-PG)活性开始上升的时间也比石硖的早。

草酸处理对桂七芒果冷害及细胞壁代谢的影响

为探讨草酸处理对低温冷藏下芒果冷害及细胞壁代谢的影响,本试验以桂七芒果果实为试材,采用5 mmol·L^-1草酸溶液浸泡处理,以清水浸泡处理为对照,并于4℃贮藏,分析芒果的冷害指数、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、硬度、细胞壁物质含量、细胞壁代谢酶的变化。结果表明,与对照组相比,草酸处理显著降低了低温贮藏14 d后桂七芒果果实冷害指数、MDA含量、相对电导率、原果胶和纤维素含量,显著降低了低温贮藏28 d后果实的硬度;显著提高了低温贮藏14 d后果实水溶性果胶含量及多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶(Cx)活性,显著提高了贮藏21 d后果实β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性。综上所述,草酸处理能减轻桂七芒果冷害,维持采后果实细胞壁降解酶较高活性和水溶性果胶含量。本研究为揭示草酸减轻芒果果实冷害机制提供了依据,可为草酸应用于其他冷敏型果实的贮藏保鲜提供理论参考。

灰枣和冬枣果实质地差异的解剖学观察及相关酶活性研究

【目的】以果实质地差异明显的两个枣品种为试验材料,观察其发育过程中果肉细胞的显微结构,测定果实的含水量、硬度及细胞壁相关代谢酶的活性,并进行相关性分析,探究影响两种质地形成的关键因素。【方法】分别以灰枣(制干枣)和冬枣(鲜食枣)花后31(S1)、63(S2)、78(S3)、98(S4)和108 d(S5)的果实为试验材料,对果实发育过程中含水率、硬度,果肉细胞形态、细胞壁组分及代谢酶活性进行动态分析。【结果】(1)随着果实发育,灰枣和冬枣的含水率均呈先升高后下降的趋势,硬度均呈下降趋势,且灰枣硬度持续高于冬枣。(2)两个品种果肉细胞的变化均呈现先迅速增大后缓慢增大的趋势,但冬枣果肉薄壁细胞面积大于灰枣。(3)果肉细胞超显微结构观测显示,在S5时期,两个品种果肉细胞壁、中胶层已经明显降解,但冬枣相较灰枣其中胶层、内含物降解较慢。(4)两个品种总果胶以及纤维素含量整体呈逐渐降低趋势,且冬枣一直低于灰枣。(5)果实硬度与总果胶和纤维素含量呈显著正相关,与β-半乳糖苷酶(β-Gal)、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-Af)、果胶裂解酶(PL)活性呈极显著负相关,多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性与冬枣果实硬度、水分含量的相关性均极显著,但与灰枣相关性不显著。【结论】灰枣和冬枣质地品质的差异与细胞壁组分总果胶及纤维素含量、果肉细胞显微结构的差异相关,还与细胞壁代谢相关酶β-Gal、α-Af、PL有关,此外,PG在冬枣质地变化中也发挥关键作用。

Ca^(2+)对‘伏脆蜜’裂果调控生理的研究

为了探讨Ca^(2+)与枣裂果的关系,试验以易裂鲜食枣品种‘伏脆蜜’为材料,于盛花期后30~65 d对枣果喷施CaCl_(2)(200倍液)处理、喷施清水处理,以自然条件为对照,探究喷施CaCl_(2)处理对裂果及非裂果部位细胞壁代谢酶活性、细胞壁物质含量及解剖结构的影响。结果表明:枣裂果方式以纵裂为主,喷施CaCl_(2)处理后裂果率最低,非裂果部位纤维素酶、β-半乳糖苷酶活性最高,多聚半乳糖醛酸酶活性最低,果胶甲酯酶活性为1.07 U/g,非裂果部位纤维素、半纤维素及果胶物质含量最高且蜡质层、表皮层及内表皮层厚度最厚,果皮细胞结构较为完整,表皮细胞排列整齐,果肉空腔较小。综上所述,Ca^(2+)与枣裂果关系密切,喷施CaCl_(2)可显著降低枣裂果率。

番茄叶面喷施硅和钙对果实硬度及相关生理代谢的影响

以番茄品种‘红双喜’为试材,研究了生长期叶面喷施硅、钙对果实硬度、细胞壁组成物质以及细胞壁代谢相关酶活性的影响。结果表明:叶面喷施7 mmol·L^(-1) H_4SiO_4、7 mmol·L^(-1) K_2SiO_3、7mmol·L^(-1) H_4SiO_4+45 mmol·L^(-1) CaCl_2和7 mmol·L^(-1) K_2SiO_3+45 mmol·L^(-1) CaCl_2均显著提高了番茄采收当天和采后7 d的果实硬度,4个处理的果实在采收当天和采后7 d原果胶和纤维素含量显著高于对照,可溶性果胶含量以及多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)活性、果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)活性、纤维素酶(cellulose enzyme,Cx)活性显著低于对照。在各处理中,以7 mmol·L^(-1) H_4SiO_4和7 mmol·L^(-1) K_2SiO_3处理的效果最好,采后7 d,果实硬度分别比对照高14.31%和13.84%,原果胶含量分别比对照高75.00%和68.10%,纤维素含量分别比对照高68.66%和80.60%,可溶性果胶含量分别比对照低28.41%和29.55%,PG酶活性分别比对照低18.70%和20.87%,PME酶活性分别比对照低13.61%和17.66%,Cx酶活性分别比对照低31.42%和31.38%。