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抗坏血酸(L-ascorbic acid,As A),亦称维生素C,是人类生长发育不可或缺的重要物质,但人类自身不能合成抗坏血酸,必须通过食物来获取,植物是人们获取抗坏血酸的主要来源。枣(Ziziphus jujuba Mill.)和酸枣(Ziziphus acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mill.)植物,其果实以富含维生素C著称。本文以3个枣品种(‘金丝小枣’、‘赞皇大枣’、‘冬枣’)和1个酸枣类型(‘邢台0608’)为试材,从形态、生理生化及分子等不同水平系统研究了果实发育过程中As A积累及代谢规律,旨在深入揭示其高效积累机制,为枣和其他果树果实As A合成的生理调控及分子育种提供科学依据。主要结果如下:1.利用高效液相色谱技术测定了枣和酸枣果实中As A的含量。在果实发育过程中,‘邢台0608’、‘金丝小枣’和‘冬枣’果实As A含量在白熟期或半红期降到最低,在全红期又有所升高;而在‘赞皇大枣’中,As A含量随着果实的生长发育而逐渐下降。在枣和酸枣全红期,以酸枣As A含量最高为1330 mg/l00g FW,3个枣品种As A含量依次为金丝小枣705 mg/l00g FW,冬枣481 mg/l00g FW和赞皇大枣444 mg/l00g FW。2.利用同源克隆技术,克隆获得了枣中8个As A合成代谢相关基因,分别为:GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(Zj GMP),该基因包含1086bp的ORF,编码361个氨基酸,登录号为KJ934995;GDP-甘露糖-3’,5’-差向异构酶基因(Zj GME),包含1131bp的ORF,编码376个氨基酸;磷酸二酯酶基因(Zj GGP),包含1338bp的ORF,编码445个氨基酸;L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶基因(Zj GPP),包含813bp的ORF,编码270个氨基酸,登录号为KJ739593;L-半乳糖脱氢酶基因(Zj GLDH),包含1785b P的ORF,编码594个氨基酸;抗坏血酸氧化酶基因(Zj AO),包含1776bp的ORF,编码591个氨基酸;脱氢抗坏血酸还原酶基因(Zj DHAR),包含639bp的ORF,编码212个氨基酸;单脱氢抗坏血酸还原酶基因(Zj MDHAR),包含1305bp的ORF,编码434个氨基酸。生物信息学分析表明,这些基因的氨基酸序列与其他植物同源基因的相似性较高,具有相对保守的功能结构域。3.利用实时定量PCR技术,分析了枣和酸枣果实发育中9个As A合成代谢相关基因的表达,其中L-半乳糖途径中的L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶基因(GLDH)的表达变化与As A的积累变化一致性最高。4.利用紫外分光光度法,分析了枣和酸枣果实发育中GLDH、APX、AO、MDHAR和DHAR酶活性的变化。在酸枣中,这5个酶活性均比枣中的高,其中酸枣中合成与再生酶更高的活性可能是其As A含量高于枣的原因;‘邢台0608’、‘金丝小枣’、‘赞皇大枣’中GLDH的活性变化相似,在幼果期活性较低,白熟前期达到最高,之后又下降,而在冬枣中其活性在白熟期达到最高,半红期迅速下降,在全红期又有所升高;在所有供试材料中,APX和AO活性均随着果实发育呈整体上升趋势,且APX酶活性高于AO活性;‘邢台0608’和‘冬枣’中MDHAR的酶活随着果实发育都呈“M”型变化趋势,在金丝小枣中MDHAR的活性在呈“先升后降“趋势,半红期最高;赞皇大枣中MDHAR活性呈“先降后升再降”趋势。DHAR活性在枣和酸枣果实发育中比较稳定,没有显著变化。综上,在果实发育过程中,枣和酸枣果实高As A积累受到了合成以及循环再生途径的共同影响。枣和酸枣As A合成的L-半乳糖途径中GLDH基因及其酶活性很有可能是控制枣和酸枣As A合成的关键;同时,循环途径中的MDHAR基因及其酶活性在枣和酸枣果实积累As A中发挥着重要作用。果实发育后期,枣和酸枣As A含量降低的原因主要是As A降解酶APX和AO酶活性的上升所致。