乙酰水杨酸对采后玉露桃果实成熟衰老进程和乙烯生物合成的影响

20℃下用1.0mmol/L(pH3.5)的乙酰水杨酸(ASA)处理玉露桃Prunuspersica(L.)Batsch果实,分析其对果实成熟衰老相关因子的影响。结果表明,随着果实成熟衰老,LOX活性、超氧自由基()生成速率、ACC合成酶、ACC氧化酶活性和乙烯释放均呈峰形变化,果实硬度迅速下降,组织电导率持续上升;ASA处理显著抑制了峰前相应的LOX、ACC合成酶和ACC氧化酶活性变化以及乙烯释放,维持了较高的果实硬度和细胞膜的完整性,延缓了果实的成熟衰老。

5个葡萄品种果实生物活性物质的检测与抗氧化活性评价

采用高效液相色谱——二极管阵列检测器(HPLC-DAD),以柠檬酸-乙酸铵缓冲液和甲醇为流动相,利用梯度洗脱,分析了玫瑰红、巨峰、藤稔、奶油和马奶子5个葡萄品种果皮、果肉和种子中没食子酸、儿茶素、表儿茶素、芍药素、白藜芦醇、鞣花酸和山奈酚的含量。结果表明,玫瑰红葡萄果皮、果肉和种子中7种生物活性物质组分的含量均高于其它品种,而奶油和马奶子果实中7种生物活性物质组分的含量较低或未检出。利用改进的过氧化自由基清除能力(PSC)法评价了5个葡萄品种的果实不同部位提取物抗氧化活性,发现所有品种果皮提取物抗氧化活性均高于果肉和种子,其中玫瑰红果皮抗氧化活性为311.5mmol/kg,奶油和马奶子果肉提取物抗氧化活性分别为28.0和17.5mmol/kg。分析表明,葡萄果实3个部位抗氧化活性与7种生物活性物质组分的总量呈显著正相关关系(r=0.949)。红皮葡萄果实生物活性物质水平和抗氧化活性均高于白皮葡萄。

桃新品系‘北仑02-1’的主要生物学特征及其遗传鉴别

‘北仑02-1’是在浙江省宁波市北仑区白峰镇一桃园中发现的大果型早熟水蜜桃变异株系。为了鉴别这个株系,对它的主要物候期和果实品质特性进行研究,并用分子标记技术比较‘北仑02-1’与当地栽培品种‘早红宝石’、‘大团蜜露’、‘湖景蜜露’、‘玉露’、‘迟玉露’、‘大玉白凤’遗传特征的异同。结果表明:‘北仑02-1’在当地的成熟期为6月20日左右,果型较大,平均单果质量达196g,果顶红色鲜艳,品质优良。SSR标记分析结果发现‘北仑02-1’不同于‘湖景蜜露’、‘大团蜜露’和‘玉露’,位于桃第6连锁群的SSR标记pchcms5可用于区分‘北仑02-1’和‘湖景蜜露’。所用的24对AFLP引物组合中,有3对可以分辨‘北仑02-1’和‘湖景蜜露’。研究表明‘北仑02-1’与当地栽培品种存在遗传差异,可能是变异新株系。

猕猴桃和桃果实脂氧合酶活性测定方法的建立

以猕猴桃、桃成熟果实为试材,建立了一个测定果实组织中的脂氧合酶(LOX)活性的分光光度法检测体系,以亚麻酸为底物的LOX活性测定反应体系的最适pH分别是5.0～5.5和6.0;应用该技术体系检测不同处理对成熟果实组织中的LOX活性影响,得到了满意的结果。

桃果实中花青苷的提取、检测及应用

采用0.05%盐酸-甲醇提取液4℃浸取组织24h,可以高效提取桃果实果皮中的花青苷,方法回收率可达94.37%;采用梯度洗脱HPLC法,可以对花青苷进行定性、定量分析,该体系检测限(S/N=3)为0.2μg/g,RSD(n=5)为2.94%,峰面积与浓度在0.0625～0.2500mg/mL范围内线性关系达到极显著水平(r=0.997)。方法简便易行,可用于桃果实等材料的花青苷水平变化分析。

枇杷果实采后质地的变化与调控

以枇杷果实为材料,通过1-甲基环丙烯(1-MCP)和温度处理,探索其对采后枇杷果实衰老过程质地的影响。结果表明,枇杷果实采后在20℃贮藏过程中,脂氧合酶(LOX)活性、超氧自由基(O·2)积累和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均呈峰型变化,果肉组织相对电导率持续增加,果实硬度趋于增大,果肉渐趋粗糙少汁,具有组织木质化的特征。1-MCP可以显著抑制PAL和LOX活性,减缓O·2生成,延缓组织衰老进程和硬度的增加。1℃低温贮藏可以有效延缓果实的衰老进程,但会导致果实出现冷害,其典型症状也表现出了组织木质化。采后枇杷果实衰老过程中的硬度增加与冷害胁迫下的果实组织木质化具有相似的基本特征,但其内在机制可能不同。

猕猴桃采后果实冷藏与货架期脂氧合酶活性和乙烯生成的变化

以布鲁诺美味猕猴桃果实为材料,研究冷藏和货架期间脂氧合酶(LOX)活性和乙烯合成的变化及其相互关系。结果显示,果实冷藏期间的LOX活性被显著抑制,自由基生成减少,ACC积累延缓,ACC氧化酶活性降低,乙烯释放量很低,果实维持较高的硬度;当冷藏果实转入20℃货架期,上述效应迅速被逆转,表现为LOX活性增加,ACC含量上升,乙烯合成增加,果实进入后熟软化。货架期间果实的后熟软化进程随着冷藏时间的延长而加快。

乙酰水杨酸调控猕猴桃果实后熟软化进程中的Ad-EXP1基因表达

以布鲁诺猕猴桃(Actinidia deliciosa cv.Bruno)成熟果实为材料,根据植物α-expansin(EXP)基因的氨基酸保守序列设计简并引物,利用RT-PCR方法结合3’RACE扩增得到1个长为957bp的cDNA片段(Ad-EXP1)。该基因片段编码211个氨基酸,与其它植物该基因核苷酸同源性为59%～85%,氨基酸同源性为73%～91%。Northern杂交结果表明,Ad-EXP1基因在采收当天的果实中表达很弱,随着果实成熟衰老进程加快趋于增强;乙酰水杨酸(ASA)处理延缓果实后熟软化和乙烯生成,也显著抑制Ad-EXP1基因表达。鉴于Ad-EXP1表达丰度与乙烯生成、果实软化程度的一致性,推测该基因在猕猴桃果实后熟软化进程中起着重要作用。

脂氧合酶基因家族成员与果实成熟衰老研究进展

综述了LOX在果实成熟衰老进程中的最新研究进展,主要包括LOX与乙烯合成、果实软化、香气物质合成以及LOX基因家族成员的表达和功能研究。

果实香气合成与遗传控制研究概述

香气作为果实品质的一个重要指标,近年来逐渐受到人们的关注。随着化学分析仪器和手段的迅速发展,特别是气相色谱-质谱联用技术的应用和分子生物学技术的广泛应用,香气研究在许多领域都取得了重大的突破。果实香气研究经历了香气组分分析、特征香气鉴定、香气生物合成途径分析及香气的遗传控制和改良等发展阶段。描述了果实香气的主要组成成分(醇类、酯类、醛类、酚类、萜类),对一些代表性水果的特征香气成分进行了归纳总结,重点介绍了与果实香气合成密切相关的脂肪酸途径、氨基酸途径,萜类合成途径以及关键酶的研究进展,展示了最近果实香气成分的遗传控制和转基因研究方面的最新成果,提出了开展桃果实香气性状遗传控制研究思路。

不同成熟度杨梅果实采后呼吸速率、乙烯释放速率和品质的变化

以3个品种杨梅果实为材料,将采后果实分为未成熟(immature)、成熟(mature)和完熟(ripe)3种不同成熟度,在20℃下48h贮藏过程中,每隔3h检测一次呼吸速率和乙烯释放速率,并分析成熟过程相关的品质变化。结果表明,未成熟和成熟果实的呼吸速率和乙烯合成变化呈现典型的跃变型果实特征,而在完熟果实中检测不到呼吸和乙烯跃变过程。未成熟和成熟杨梅果实中PAL活性趋于提高,而完熟果实的呈下降变化,这一结果与矢车菊-3-葡萄糖苷(Cy-3-Glu)含量变化相吻合;CIRG值与杨梅果实Cy-3-Glu含量呈极显著正相关(r=0.96**)。结果显示杨梅果实属于跃变型果实。

猕猴桃果实采后成熟过程中糖代谢及其调节

20℃下采后猕猴桃果实中淀粉酶活性快速上升于果实软化启动阶段,随着果实进入快速软化阶段,淀粉迅速水解,葡萄糖和果糖快速积累,SPS活性增加,酸性转化酶活性下降,蔗糖积累;至果实软化后期,SPS活性降低,蔗糖含量下降。AsA和低温可抑制淀粉酶活性、己糖积累、SPS活性上升和酸性转化酶活性下降,延缓蔗糖积累,相反,乙烯则可促进淀粉酶活性,加速淀粉降解和己糖积累进而直接或间接增加SPS活性,促使蔗糖积累。采后猕猴桃果实的SPS活性变化中有己糖激活效应和蔗糖反馈抑制效应。AsA、低温和乙烯等对糖代谢的调节主要是通过对SPS活性的影响而实现的。

猕猴桃果实乙烯受体基因Ad-ETR1的克隆及其表达

以"布鲁诺"美味猕猴桃似(Actinidia deliciosa cv.Bruno)果实为材料,根据其它植物乙烯受体氨基酸保守区序列,设计简并引物,通过RT-PCR扩增出1个657bp大小的cDNA片段(Ad-ETR1),该片段编码219个氨基酸,与其它植物乙烯受体及其基因的氨基酸及核苷酸同源性在72％-90％之间。Northern杂交结果表明,猕猴桃果实成熟衰老进程中Ad-ETR1 mRNA的积累趋于增加。这种积累的最大值出现在乙烯进入跃变之后:乙烯处理可以促使Ad-ETR1 mRNA最大值提前出现,乙酰水杨酸(ASA)处理则显著抑制Ad-ETR1表达。

成熟猕猴桃果实中乙烯受体基因Ad-ETR2的克隆与序列分析

在分析GenBank登录的植物乙烯受体家族氨基酸和核苷酸保守区序列基础上,设计简并引物,通过RT-PCR扩增出1个657bp大小的cDNA片段,测序结果表明,该片段穴Ad-ETR2雪编码219个氨基酸,它与其它植物乙烯受体核苷酸同源性为79.9%～86.5%,氨基酸的同源性为85.4%～95.9%,序列分析推断该基因片段可能是与番茄Le-ETR1结构和功能类似的一类乙烯受体。

基于EST库的猕猴桃脂氧合酶基因家族成员的克隆

利用猕猴桃EST库及相关生物信息学手段,从果肉组织克隆了LOX基因家族成员6个,命名为AdLox1-6。AdLox1、AdLox2、AdLox3和AdLox4为全长cDNA,编码区长度分别为2739、2595、2739和2709bp,AdLox5和AdLox6为cDNA片段,长度为1359和1557bp。猕猴桃AdLox2和AdLox5氨基酸序列同源性最高,约74%,而AdLox3和AdLox5仅为49%。生物信息学分析表明,AdLox1、AdLox3、AdLox4和AdLox6可能具有13-LOX活性,在N端含有额外约60个氨基酸残基,而AdLox2和AdLox5则属于9-LOX类型。猕猴桃AdLox1与番茄TomLoxD具有最高氨基酸序列同源性(约80%),AdLox2和AdLox5与TomLoxA高度聚类,序列同源性分别为68%和75%,AdLox4和AdLox6与TomLoxC的氨基酸序列同源性分别为62%和63%,AdLox3与番茄LOX基因序列同源性低于55%。

猕猴桃6个LOX基因家族成员实时定量PCR引物特异性的检测与应用

从基因家族成员的视角开展基因表达研究是阐明基因功能的重要组成内容,实时定量PCR(QPCR)技术是分析基因表达的有效手段.以猕猴桃脂氧合酶(LOX)基因家族6个成员为对象,分析了引物特异性的检测方法.该方法整合了熔点曲线分析、琼脂糖电泳、交叉PCR扩增和PCR产物测序等分析手段,有效消除其它成员的交叉扩增干扰,为利用QPCR检测基因家族成员表达提供了特异、准确与可行的途径.

猕猴桃基因组DNA文库的构建

采用改良CTAB法提取美味猕猴桃(Actinidiadeliciosacv.Bruno)基因组DNA,经CsCl密度梯度离心纯化后用Sau3AI部分酶切,通过透析袋电泳的方法分级回收,剔除14kb以下的片段,回收长为14～23kb的酶切片段。部分酶切片段经dATP和dGTP部分补平后与LambdaFIXII载体连接,连接产物用GigapackⅢPackagingExtract进行包装,最后得到含有1.05×106pfu的基因组文库,扩增后文库滴度为2.5×109pfu/mL。利用6对根据植物基因保守区或猕猴桃基因序列设计的专一引物对基因组文库和基因组DNA进行PCR扩增,均得到与预计长度相符的目的基因片段。

用于多基因表达检测的猕猴桃macroarray阵列

基因阵列是开展高通量功能基因组学研究的有效手段之一。对适用于多年生果树猕猴桃的macroarray阵列进行了探索,构建了含有42个基因的macroarray阵列,与α-32P标记的cDNA探针杂交产生清晰信号,有效分辨了不同基因或基因家族不同成员的表达差异。DNase处理可去除基因组DNA污染,提高结果准确性。

乙烯信号转导与果实成熟衰老的研究进展

综述了乙烯信号转导途径各级别元件及其编码基因在果实成熟衰老中的研究进展,主要包括相关基因家族成员及其表达调控、成熟衰老相关乙烯信号转导途径元件的鉴别与功能分析、乙烯信号转导在果实成熟衰老进程中的调控机制等,并提出了乙烯信号转导的研究重点与方向。