猕猴桃果实软化衰老过程中糖类及其相关酶活性的变化.pdf
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? 猕猴桃果实软化衰老过程中糖类及其 相关酶活性的变化 吴 炼1, 王仁才2, 王中炎3, 曾柏全4 ( 1. 中南林学院资源与环境学院, 湖南 长沙 410004; 2. 湖南农业大学园艺园林学院, 湖南 长沙 410004; 3. 湖南省园艺研究所, 湖南 长沙 410004; 4. 中南林学院生命科学院, 湖南 长沙 410004) 摘 要研究了猕猴桃果实软化衰老过程的糖以及与糖类相关酶活性的变化。 结果表明: 钙处理的猕猴桃果实对蔗糖合酶、 蔗糖磷 酸合酶和转化酶作用均明显, 但猕猴桃果实糖类代谢中起主要作用的酶是蔗糖合酶和转化酶, 而蔗糖磷酸合酶对果实软化衰老阶段 作用较小。 关键词猕猴桃; 酶; 软化衰老 中图分类号S663. 4 文献标识码A 文章编号1003- 8981( 2005) 04- 0028- 04 The Changes of Sugar and Related Enzymes Activity in Kiwifruit During Softening and Senescence WU Lian 1, WANG Ren-Cai2, WANG Zhong-Yan3, ZENG Bo-Quan4 ( 1.Resource and Environment College of CSFU,Changsha410004,Hunan,China; 2.Horticulture and Garden College of HNAU, Changsha 410128, Hunan, China; 3. Hunan Institute of Horticulture, Changsha 410125, Hunan, China; 4. Life Science and Technology College of CSFU, Changsha 410004, Hunan, China) Abstract: The changes of sugar and related enzyme activity in kiwifruit during softening and senescence were re- searched. The results indicated that Ca2+treatment could influence activity of sucrose synthase (SS) , sucrose phos- phate synthase (SPS) and invertase ( AI and NI) effectively, but sucrose synthase and invertase played important parts in sugar metabolism,and sucrose phosphate synthase caused a less effect on softening and senescence. Key words: kiwifruit; enzyme; softening and senescence 猕猴桃果实生长发育是一种碳水化合物的代谢和积累过程, 其积累碳水化合物的种类、 数量及比率是直接 决定其果实品质和商品价值、 以及贮藏期长短的重要因子。 近年来, 对猕猴桃的研究渐多起来 16, 对处于生长 发育期的果实碳水化合物的积累代谢调控机智、 以及相关的生理生化过程, 通过利用生理生化方法同现代细胞 及分子生物学技术结合起来进行果实碳水化合物代谢和调控机理的研究取得了很大的进展 13。 目前, 虽然关 于猕猴桃果实采后生理生化变化及其调控措施的报道较多, 但对于呼吸跃变型猕猴桃果实采后软化其果实采 后糖类与之相关的酶活性的变化缺乏系统性和综合性研究。 1 材料方法 本研究选用湖南省园艺研究所 10 年生中华猕猴桃品种丰悦 A ctinidia Chinensis cv. Fengyue 和美味猕猴 桃品种金魁 Actinidia Deliciosa cv. Jinkui 为试验材料, 丰悦为早熟品种, 果实近卵圆形, 表面绒毛脱落, 长沙地 区 9 月中旬成熟; 金魁为晚熟品种, 果实为椭圆形或圆柱形, 果面密被褐黄色糙毛, 10 月中旬成熟。 1. 1 试验设计与处理方法 试验设 2 个品种, 即丰悦和金魁, 每个品种均设 3 个处理, 即 F1 为 1% Ca( NO3)2+ NAA 100 mg/ L 浸果 处理; F2 为 3% Ca( NO3)2+ NAA 100 mg/ L 浸果处理; CK 为清水浸果处理作对照。 经济林研究 2005, 23 ( 4) : 28-31 Nonwood Forest Research ? 收稿日期2005-06-21 作者简介吴 炼( 1979- ) , 男, 湖南岳阳人, 助教, 硕士, 主要从事果实生长发育机理研究。 各供试果实采回后当天运回实验室, 选择大小均匀、 无明显病虫害和机械损伤的果实作为试验用果。浸果 15 min。搅动溶液, 促进吸收。处理果实晾干后用塑料保鲜袋( 0. 05 mm 厚的透湿聚乙烯袋) 分袋包装。在 0 4条件下进行冷藏, 每隔 20 d 测定 1 次各项指标。 1. 2 指标测定方法 ( 1) 粗酶液的联合提取 粗酶液的提取在 04条件下进行, 参照王永章等的方法 48。将 1 g 猕猴桃样 品在液氮中研磨 510 min, 加提取缓冲液, ( 含 100 mmolL - 1 Hepes-NaOH 缓冲液缓冲液( N-2-hydrox- yethlpiperazine-N 1-2-ethanesulfonic aid, N-2-羟已基哌嗪-N1-2 乙烷磺酸) , 10 mmolL- 1MgCl 2, 0. 1% ?-巯基 乙醇, 0. 05%T riton-X100, 0. 05% BSA, 2% PVPP, 维生素 c10 mmolL - 1。EDTA mmolL- 1, DTT 2. 5 mmolL - 1, PH 7. 5) 再匀浆 35 min, 04条件下、 12 000 r/ min 离心 30 min, 上层上清液为酶粗提取液用 于酶的活性分析。 ( 2) 酸性化酶( AI) 、 中性化酶( NI) 酶活性测定 参照梁和、 王永章等的方法 4, 9。 ( 3) 蔗糖磷酸合酶( SPS) 酶活性测定 参照刘永忠、 王永章等的方法 4, 10。 ( 4) 蔗糖合酶( SS) 的酶活性测定 参照刘永忠、 王永章等的方法 4, 10。 2 结果与分析 2. 1 SS 活性的变化 丰悦果实蔗糖合酶( SS) 活性在各处理中开始先呈上升趋势, 到60 d 后, 其活性又开始下降( 图 1) 。丰悦果 实蔗糖合酶活性采后 60 d F1 ( 2. 56 u/ gFW) 和 F2( 3. 68 u/ gFW) 低于对照( 3. 96 u/ gFW) 。而各处理 对金魁果实蔗糖合酶活性整体是上升的( 图 2) 。采回 60 d 后对照果实蔗糖合酶活性高于 F1 和 F2 处理, 同时 F1和 F2 处理对丰悦果实蔗糖合酶的影响明显大于金魁。 图 1 不同处理丰悦果实蔗糖合酶活性变化 图 2 不同处理金魁果实蔗糖合酶活性变化 2. 2 SPS 活性的变化 各处理的猕猴桃果实蔗糖磷酸合酶( SPS) 活性先呈上升趋势, 然后开始下降( 图 3, 4) 。F2 处理的丰悦果实蔗糖 磷酸酶活性在采后40 d 达到峰值( 8. 37 u/ gFWH) , 而F1 和对照处理的丰悦果实蔗糖磷酸酶活性在 60 d 达 到峰值。金魁对照果实蔗糖磷酸合酶活性在采后 20 d 达到峰值, 同时 F1 和F2 处理SPS 酶活性明显高于对照。而 F1和 F2 在采后 40 d 才达到峰值, 其中 F2 处理高于F1 处理。钙能提高SPS 酶活性, 并以F2 处理较为明显。 图 3 不同处理丰悦果实蔗糖磷酸化酶活性变化 图 4 不同处理金魁果实蔗糖磷酸化酶活性变化 29 第 4 期 吴 炼等: 猕猴桃果实软化衰老过程中糖类及其相关酶活性的变化 2. 3 AI 活性的变化 各处理丰悦果实酸性转化酶( AI) 均在采后 60 d 达到峰值( 图 5) 。丰悦对照果实酸性转化酶活性 ( 5. 51 u/ gFW) 高于 F1 和F2 处理( 4. 10 u/ gFW, 4. 38 u/ gFW) 。金魁果实酸性转化酶活性在采圃 20 d 达到峰值后其活性开始快速下降( 图 6) , 其中对照处理金魁果实的酸性转化酶活性高于 F1和 F2 处理。 图 5 不同处理丰悦果实酸性转化酶活性变化图 6 不同处理金魁果实酸性转化酶活性变化 2. 4 NI 活性的变化 各处理丰悦果实中性转化酶( NI) 活性采后 40 d 到达峰值 ( 图 7) 。其中丰悦对照果实在采后 40 d 时转化 酶活性峰值( 8. 48 u/ gFW) 明显高于 F1 和F2 处理丰悦果实( 7. 07 u/ gFW, 7. 23 u/ gFW) 。金魁果实转 化酶活性采后 20 d 就达到最高峰( 图 8) 。而金魁对照果实转化酶活性峰值( 8. 32 u/ gFW) 高于 F2 处理 ( 6. 48 u/ gFW) , 由此可知 F1和 F2 处理能影响猕猴桃果实中性转化酶活性的峰值。 图 7 不同处理丰悦果实中性转化酶活性变化 图 8 不同处理金魁果实中性转化酶活性变化 3 讨 论 蔗糖的水解存在 2 种不同的机制。 一种是由转化酶催化的反应, 另一种是蔗糖合酶催化的反应。 转化酶存 在于细胞质、 液泡和细胞壁中。 细胞质中的转化酶为碱性酶, 最适pH 为7. 5。 而在液泡和细胞壁中的转化酶为 酸性酶, 最适 pH 为5 或更低些。转化酶催化的反应如下: DP- 葡萄糖在 UDP-葡萄糖焦磷酸化酶的作用下产生 葡萄糖-1-磷酸和 UT P 11。蔗糖在转化酶的作用下可以生成葡萄糖和果糖。王永章 4的实验结果表明, 蔗糖合 酶是柑橘淀粉贮藏器官以及迅速生长的组织中分解蔗糖的主要酶。而转化酶则在生长较慢的组织以及成熟细 胞的蔗糖水解中起主导作用。在一些植物中, 如大麦属、 燕麦属和一些双子叶植物, 它们的叶、 茎和花等组织中 的主要贮藏碳水化合物为果聚糖, 从本次试验可以看出, 当猕猴桃果实成熟时, 果糖在果实总糖中占有较高比 例。从本次试验中还可以看出: 不同处理丰悦果实蔗糖合酶整体呈上升趋势, 到 60 d 后达到峰值; 不同处理果 实蔗糖磷酸酶在采后 40 d F2 处理均显著高于对照, 钙处理对蔗糖磷酸合酶影响较大时, 同一时间内处理果实 的蔗糖和果糖含量与对照相比没有明显的变化, 可能是在猕猴桃果实中糖类代谢中蔗糖磷酸合酶不起主要作 用。 采后 40 d, 金魁果实在 F1 处理中酸性化酶影响明显低于对照。 采后 40 d, 不同处理中丰悦果实中性转化酶 30 经 济 林 研 究 第 23 卷 活性逐渐上升到达峰值, 由此可以看出, 钙处理的猕猴桃果实对蔗糖合酶、 蔗糖磷酸合酶和转化酶作用均明显。 但猕猴桃果实糖类代谢中起主要作用的酶是蔗糖合酶和转化酶, 而蔗糖磷酸合酶对果实软化衰老阶段作用较 小。 参 考 文 献 1 安光义, 王桂霞.中国野生猕猴桃的分布与花岗岩关系的研究 J .经济林研究, 1996,14( 4) :24- 26. 2 周国英. 猕猴桃的几种组织培养快繁技术J .经济林研究,1997, 15(1): 45- 46. 3 李顺文, 鲁旭东,刘 殊. 6- BA 对猕猴桃叶片衰老的调节作用 J. 经济林研究,2000, 18(2):30- 31. 4 龙成良. 湖南猕猴桃资源及其开发利用途径J .经济林研究,2000, 18(2): 60- 61. 5 蒋 超. 人工辅助授粉对猕猴桃晚熟品种金魁产量的影响试验初报J. 经济林研究,2001, 19(4): 23- 24. 6 陈素传, 肖正东,彭世宏, 等.ABT 生根粉在板栗、 猕猴桃上的应用J .经济林研究,2003, 21(1): 40- 41. 7 王永章, 张大鹏.乙烯对成熟期新红星苹果果实碳水化合物代谢的调控J .园艺学报, 2000,27; 391- 395. 8 刘 愚. 果实成熟及其调节,植物生理与分子生物学 M. 北京:科学出版社, 1992.332- 337. 9 Beruter J, Comparison of girdling in carbohygrate partitioning in the frowing appleJ. Plant Physiol. ,1995,146,95- 102. 10 王永章,张大鹏. 乙烯对成熟期新红星苹果果实碳水化合物代谢的调控J. 园艺学报,2000, 27:391- 395. 11 Natalie L, Hubbard, Steven C, et al. Sucrose phosphate synthase and acid invertase as determinants of sucrose concentration in developing M uskmelon Fruits. Plant PhysiolJ ,1989, 91:1527- 1534. 12 Cadance A,Lowell,Patricia T,et al.Sucrose-metabolizing enzymes in transport tissues and adjacent sink structures in developing Citrus Fruit.Plant Physiol J ,1989, 90:1394- 1402. 13 Lucia Merlo,Calvino Passera.Effects in carbohydrate and enzyme levels during development of leaves of Prunus persica,a sorbitol synthesizing species.Physiolo- gia PlantJ ,1991, 83:621- 626. 14 Akira konatsu Yuko Takanokura Takaya Moriguchi,et al.Differential expression of three sucros phosphate synthase isoforms during sucrose accumulation in cit- rus fruits.Plant scienceJ. 1999,140:169- 178. 15 梁 和,马国瑞, 石伟勇,等. 硼钙营养对不同品种柑橘糖代谢的影响J. 土壤通报,2002, 33(5): 376- 380. 16 刘永忠,李道高. 脐橙果实发育中糖分积累与SPS 活性研究J .西南农业大学学报, 2002,24( 4): 340- 343. 17 王镜岩.生物化学 J. 北京:科学出版社, 1999. ( 上接第 16页) 2 石 钺, 石任兵,陆蕴如. 我国药用金银花资源、 化学成分及药理研究进展J .中国药学杂志, 1999,34( 11): 724- 727. 3 王天志, 李永梅,王志霄. 灰毡毛忍冬花蕾挥发油成分研究J. 中草药,2000, 31(9): 657- 658. 4 茅 青, 曹 东,贾宪生. 灰毡毛忍冬化学成分的研究J. 药学学报,1993, 28(4): 273- 278. 5 王天志, 李永梅.金银花的研究进展 J. 华西药学杂志, 2000,15( 4) :292- 298. 6 宋广运, 梁 宏.忍冬组织培养及其次生代谢物质的研究 J .药学通报, 1987,120(10) :588- 589. 7 李利改, 郭 龙,秦金山. 金银花组织培养J .植物生理学通讯,1987, 4: 58- 59. 8 杨 晓. 红金色金银花的组织培养J .植物杂志, 1989, 5: 8. 9 李 军, 乔元伟.红河金银花的组培快繁技术 J. 山东林业科技, 2000(3): 21. 10 王光金.凤爪金银花
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