苹果果实发育过程中山梨醇代谢及酶学调控机理研究

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山梨醇代谢在苹果的碳水化合物代谢中占有重要的地位,山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶是苹果果实中山梨醇代谢主要酶。其中,山梨醇脱氢酶是分解利用山梨醇的关键酶,在调节库强和细胞代谢中有重要作用,与苹果果实的发育及品质、产量密切相关产量密切相关。研究此酶的活性变化和各种因素对其诱导作用,对研究山梨醇代谢有重要作用。本文以以新红星苹果和红富士为试材,分析套袋处理后,探究苹果果实发育过程中中碳水化合物及山梨醇脱氢酶数量的变化规律;外源糖对山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶的诱导,探究苹果果实中山梨醇的含量和相关酶的活性变化。通过这些实验措施以期对山梨醇代谢及其相关酶的调节机理继续深入研究。   以新红星苹果(MalusdomesticaBorkhcv.‘Starkrimson’)果实为试材,采用果实圆片孵育体系研究了外源糖对SDH和SOX活性的影响。结果表明:在整个发育过程中苹果果实的SDH活性与葡萄糖、果糖和蔗糖含量间不存在显著的相关性;而SOD活性与葡萄糖和果糖含量间存在极显著的相关性。外源山梨醇和蔗糖均提高发育前期和发育后期苹果果实的SDH和SOX活性,其中以山梨醇的诱导作用最为显著。外源葡萄糖对SDH活性的增加具有显著的促进作用,但抑制SOX活性。而外源果糖对苹果果实SDH和SOX活性的诱导效果与葡萄糖恰好相反。结果还表明外源糖对发育前期苹果果实SDH和SOX的诱导作用均显著高于对发育后期苹果果实的诱导作用。由此推断苹果果实中山梨醇代谢相关酶的活性变化受到可溶性糖的调控。   在红富士苹果(MalusdomesticaBorkh.cv.‘RedFuji’)中,研究了果实发育过程中,套袋苹果果实中山梨醇和其他可溶性糖含量的变化规律及山梨醇脱氢酶(SDH)活性的变化,并通过Western印迹技术和外源糖果肉圆片孵育技术,对SDH的酶活性调节机理进行初步研究。结果表明:苹果果实套袋后,发育过程中SDH的活性变化趋势和对照较为一致,但低于同期对照的活性。Western印迹表明,套袋没有对SDH表达数量产生影响,而且SDH在其活性升高前已经表达,其酶的数量随着果实发育而逐渐增多。外源山梨醇和葡萄糖促进了SDH活性升高,果糖则抑制其活性,蔗糖的效果不明显。相关与回归分析表明,苹果果实中山梨醇和果糖与SDH活性均呈现较高的相关性。由此可以推断,苹果果实套袋后这些糖类降低,可能是诱导SDH活性降低的原因之一。
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