纳米涂料烤箱烘烤对烟叶细胞壁酶活性及组分和经济性状的影响

【目的】研究烘烤过程中纳米涂料对烟叶细胞壁主要酶活性、组分和经济性状的影响,为优化烘烤工艺和大面积推广应用提供理论依据。【方法】采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,研究纳米涂料处理烤箱(处理)和普通烤箱(对照)对烟草上部叶细胞壁生理生化反应和经济性状的影响。【结果】纳米涂料烤箱烘烤烟叶的果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)及纤维素酶活性峰值分别出现在42、48和38℃,其中PG和纤维素酶活性峰值比对照提前出现,但烘烤后期细胞壁酶活性均比对照偏低。处理的纤维素含量明显高于对照,其中烤后样比对照高12mg·g-1。处理可溶性果胶、原果胶、总果胶含量42℃以后也明显高于对照,其中处理的总果胶含量在42℃最高,为6.34%。处理的上等烟和总产值比对照分别增加7.33%和16.56%,差异均达到极显著水平,同时单叶重比对照增加0.71g,差异显著。【结论】纳米涂料在烘烤过程中对上部叶细胞壁酶活性、组分和经济性状影响显著,能增加经济效益。

不同钙处理对采后草莓果实细胞壁酶活性、果胶含量的影响

采后钙处理可有效地降低草莓果实中Cx-cellulase、PG、β-Gal的活性,抑制原果胶的降解和水溶性果胶的产生,延缓细胞壁的水解。5%CaCl2+100 mg/L GA3+1.2%壳聚糖浸果比其它处理效果更为明显。

丛枝菌根真菌和糖醇螯合钙对草莓采后果实硬度和细胞壁酶活性及其关键基因表达的影响

以盆栽“红颜”草莓为试材,研究了摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)和糖醇螯合钙不同浓度(0.10%、0.15%、0.20%)处理对草莓采后果实硬度和细胞壁酶活性的变化,同时,初步探究了不同处理对草莓果实软化关键基因FaPG1、FaβGal4的表达水平的影响。结果表明,与对照相比,以糖醇螯合钙单独施用(0.15%和0.20%)、接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)配施糖醇螯合钙均能显著提高草莓果实硬度。同时,不同处理均抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性的上升,草莓果实软化关键基因FaPG1和FaβGal4在处理后均下调表达。以接种AMF联合施用0.20%糖醇螯合钙处理对果实硬度保持效果最好。

铝胁迫对不同耐铝基因型紫花苜蓿根尖及细胞壁氧化酶活性的影响

采用溶液培养的方法对前期筛选的两份云南逸生紫花苜蓿(Medicago sativa)No.12(耐受基因型)和No.21(敏感基因型)材料进行铝处理,研究铝对不同耐铝基因型苜蓿材料根尖及细胞壁氧化酶活性的影响。结果表明:随铝胁迫时间的延长,紫花苜蓿根系生长受抑制程度加剧,根尖及细胞壁铝含量增加,其中细胞壁铝含量积累较根尖更为显著;且敏感型苜蓿材料根系伸长受抑程度更为明显,其根尖及细胞壁铝积累量均高于耐受型材料;铝胁迫下,两份材料根尖过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先上升后下降的变化趋势,而细胞壁POD、SOD活性均呈显著增加趋势,过氧化氢(H2O2)含量也呈现类似的趋势,且敏感基因型苜蓿材料氧化酶活性的升高及H2O2累积更为显著。细胞壁是苜蓿结合铝离子的重要靶点,随着铝毒害的加深,敏感型苜蓿材料细胞壁氧化酶活性的升高和H2O2积累显著,引起根系木质化和细胞壁氧化交联,根尖细胞壁刚性提高而伸展能力降低,这是敏感基因型紫花苜蓿材料根系伸长受伤害程度更高的重要原因,也是紫花苜蓿细胞壁调控铝毒的重要机制之一。

黑粉病菌对薏苡生长及其细胞壁降解酶活性变化的影响

为了解薏苡黑粉病菌的致病性机制,对种子接种黑粉病菌后的发芽率和幼芽生长抑制作用、黑粉病菌在薏苡不同生长期的侵入危害及接种黑粉病菌后薏苡种子分泌产生的角质酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖酸酶(PG)、β-1,4-内切葡聚糖酶(Cx)和β-葡聚苷酶的活性变化进行测定。结果表明:黑粉病菌对种子的发芽无抑制作用,对幼芽的生长有一定的抑制作用;接种黑粉病菌孢子后,种子发病率为75.7%,而叶片和穗部的发病率都低于10%;病原菌处理种子后,角质酶的活性在6h和12h出现峰值,略高于对照,其余时间角质酶活性与对照差异不明显,且角质酶的含量和活性均较低;细胞壁降解酶的活性测定发现,种子接触黑粉病菌后,果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性与对照的PMG活性差异不显著,且活性的变化率相同;多聚半乳糖酸酶(PG)、β-1,4-内切葡聚糖酶(Cx)和β-葡聚苷酶的活性在24h内迅速升高,达到峰值,之后迅速下降,与健康植株(CK)的活性差异不显著,且变化规律相同。

细胞壁组分及酶活性与清见果实囊衣绵韧的相关性

以清见杂柑为研究材料,进行定点和定期的跟踪测定,探究清见果实囊衣中果胶类物质、纤维素、半纤维素、木质素含量和果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶活性在花后120~300 d的动态变化情况,及其与清见果实囊衣绵韧程度的相关性。结果表明：囊衣胞壁物质含量在成熟后期均有下降,多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性在后期处于上升趋势,果胶甲酯酶则相反;较高水平的水溶性果胶和低水平的木质素、纤维素、半纤维素有利于清见果实良好化渣性的形成;从花后210~300 d,细胞壁中多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶活性高低是决定囊衣质地绵韧程度的关键因子。

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。

温湿度对接种到番茄叶片中的灰葡萄孢细胞壁降解酶的影响

为了研究不同温湿度条件对灰葡萄孢分泌细胞壁降解酶的影响,利用人工气候箱设置15个环境处理组合,测定番茄叶片4种细胞壁降解酶(CX、PG、PMG和β-葡萄糖苷酶)的活性及最高酶活出现时间,并以此为依据确定抑制和促进病害发展的环境条件。结果表明:在温度25℃相对湿度85%的条件下,4种酶达到的活性最高,分别为9.9649,12.8910,14.2010,28.6719U·mg^(-1),其中PMG的最高酶活显著高于其他3种酶的最高酶活。不同温湿度条件下4种酶达到最高酶活所用的时间不同,4种酶在温度23℃相对湿度100%的条件下达到最高酶活所用时间最短,分别为16,18,16,16h,而在温度15℃相对湿度70%的条件下所用时间最长,分别为46,48,46,46h,其中PG的最高酶活出现的时间滞后于其他3种酶2~14h。综上,温度23℃相对湿度100%的条件下灰葡萄孢的侵染最快,温度15℃相对湿度70%的条件下侵染最慢,灰霉病完成侵染的时间为16~48h,PMG在灰葡萄孢侵染过程中变化最活跃。

施氮量对两个粒型小麦品种籽粒胚乳细胞增殖及糖含量的影响

为了解小麦胚乳细胞增殖、糖代谢在粒型间的差异及氮营养的调控效应，2009—2010年度以大粒型品种郑育麦9987和小粒型品种郑麦004为材料，研究了施氮量对小麦籽粒胚乳细胞增殖、细胞壁转化酶活性及糖含量的影响。结果表明，郑育麦9987胚乳细胞数（11．92×10^5）较郑麦004（10．73×10^5）多11．1％。施氮量影响籽粒胚乳细胞数，其中郑育麦9987低氮处理（150kg·hm^-2）的胚乳细胞数目较高氮处理（300kg·hm^-2）增加29．1％，而郑麦004则表现为高氮处理较低氮处理增加44．7％。两品种籽粒细胞壁转化酶活性均于花后5～8d达到峰值，花后20d则降到较低水平；籽粒可溶性糖和蔗糖含量均随灌浆进程整体呈先上升后下降趋势，在花后25d有一个小波峰。增施氮肥可增加籽粒细胞壁转化酶活性，提高后期籽粒可溶性糖和蔗糖含量。表明增施氮肥有利于小麦籽粒胚乳细胞增殖、光合产物的积累与运转，从而提高了粒重。

宁夏枸杞果实内源激素的变化及其与细胞壁成分和相关酶的关系

采用高效液相色谱技术,研究了不同发育时期宁杞1号和宁杞5号枸杞(Lycium barbarum)果皮和种子内源激素(玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和脱落酶(ABA))含量与果实生长发育的关系。结果表明,宁杞5号果实横纵径和单粒重均大于宁杞1号,果实发育前期,尤其是缓慢生长期,是宁杞5号果实大小和重量积累的关键时期。宁杞1号种子中的生长素含量与果实横径和果实单粒重均呈极显著正相关,与果实纵径呈显著正相关。宁杞5号果皮中玉米素含量与果实横径和单粒重均呈显著正相关,种子中生长素含量与果实横径和单粒重均呈显著正相关。玉米素促进细胞的分裂,而细胞数目比细胞体积对决定果实大小的作用更大;在缓慢生长期(开花后8–25天),宁杞5号果皮和种子中的脱落酸含量均显著小于宁杞1号。以上两点可能是宁杞5号的横纵径和单粒重均大于宁杞1号的主要原因。宁杞1号果皮中的GA3与半纤维素酶(Cx)活性的变化相反,说明宁杞1号果实发育前期和中期果皮中高含量的GA3对细胞壁中Cx活性有一定的抑制作用,从而表现出果实膨大。宁杞5号果皮中的IAA与多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶酯酶(PE),ZT与PE,ABA与Cx,种子中的ZT与PE的变化均相反,说明宁杞5号果实发育前期和中期果皮中高含量的IAA、ZT、ABA及种子中的ZT可促进果实的膨大。推测这可能是宁杞5号果实单粒重大于宁杞1号的主要原因之一。宁杞5号果皮中的ZT和种子中的IAA可以增强Cx的活性;宁杞1号果皮中的ABA可以增强PE的活性,进而促进果实的成熟。

混施微生物菌剂和有机肥对‘新红星’苹果解袋后果实品质的影响

以5年生‘新红星’苹果果树为试材,探究不同施肥处理(T1,有机肥;T2,微生物菌剂+有机肥;T3,微生物菌剂;CK,对照)对‘新红星’苹果解袋后果实内在品质、呼吸速率、乙烯释放率、果实硬脆性及相关酶和基因表达的影响。结果表明,与传统单一施肥相比,施加含微生物菌剂的有机肥显著提高了果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量及糖酸比。解袋后0~12 d果实呼吸速率及乙烯释放速率显著上升,12~15 d趋于平稳。果实解袋后第9、12、15 d,T2组果实可溶性固形物含量相对于CK组高出2.63%、5.89%、8.78%;可溶性糖高出6.89%、6.71%、12.86%;糖酸比高出15.85%、19.25%、17.08%,且差异显著。施加含微生物菌剂的有机肥处理(T2)显著提高了果实的总香气含量,其含量相对于CK、T1、T3组分别高出16.69%、9.06%、6.25%。混施微生物菌剂和有机肥有利于解袋后苹果果实着色,使果皮细胞排列紧密整齐,对提升果实脆度,减缓果实硬度下降具有重要作用。细胞壁关键酶果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在解袋后一直处于上升状态,其中T2组PME、PG活性及MdPME、MdPG表达量均低于CK组,因此果实在解袋后保持较高的硬脆度。综上所述,混施微生物菌剂和有机肥(T2)对提高‘新红星’苹果果实品质及延长货架期具有重要作用。

核果类果实成熟软化机理研究进展

为了进一步了解核果类果实软化机理研究概况,更高效的解决果实成熟过程中面临的软化变质、不耐贮藏等问题。本文从核果类果实质地、细胞壁结构、细胞壁组分以及细胞壁降解相关酶等方面,阐述了核果类果实发育过程中的软化特性,总结了核果类果实成熟过程中的生理变化及各类软化相关酶的相互作用机理,提出了未来的研究重点及方向。