香蕉果实成熟软化过程中β-D-木聚糖苷酶活性变化

β-D-木聚糖苷酶是细胞壁半纤维素中阿拉伯木聚糖和木聚糖残基降解的主要酶,对香蕉贮藏过程中果皮、果肉中β-D-木聚糖苷酶活性以及果实硬度、呼吸强度和乙烯释放量的变化进行测定分析。结果显示:β-D-木聚糖苷酶活性在果实贮藏初期的变化很小,到果实硬度开始急剧下降时迅速增加,其增加量在果皮和果肉中分别为12和22倍以上,且果肉中的酶活性大于果皮中;乙烯吸收剂处理延缓了香蕉果实呼吸和乙烯的高峰出现以及果实硬度、果肉和果皮中β-D-木聚糖苷酶活性变化的速度和幅度,但并不改变其活性的变化趋势。结果证明,β-D-木聚糖苷酶能诱导香蕉果实成熟,在果实软化中起着十分重要的作用,且其活性受乙烯的调节。     

香蕉果实XET cDNA的克隆及其在成熟软化的果实果皮和果肉中的表达分析

木葡聚糖内糖基转移酶(Xyloglucan endotransglycosylase,XET)通过分解细胞壁半纤维素多糖的主要成分--木葡聚糖而参与果实软化.为了阐明香蕉(Musa acuminata.Colla cv.GrandNain)果实成熟过程中的软化与细胞壁代谢酶XET基因表达模式的关系,采用RT-PCR和RACE-PCR方法,首次从成熟香蕉果实果肉中分离了编码XT基因的全长cDNA(MA-XET1,全长1 095 bp).序列分析表明,MA-XET1的5'端和3'端的非翻译区分别为66 bp和1 89bp,该片段含有一个完整的开放读码框,编码280个氨基酸,推导的MA-XET1蛋白质中存在XET蛋白的催化活性部位DEIDFEFL.Southern杂交表明,MA-XET1在香蕉基因组中由多拷贝基因编码.Northern分析显示,跃变前期的果肉中,不能检测MA-XET1基因的表达,跃变期的果实果肉中MA-XET1表达增加,跃变后期该基因表达略有减弱;在跃变前期的果实果皮中,MA-XET1的积累较低,跃变期的果实果皮中积累大幅增加,而后迅速下降.Propylene(丙烯,乙烯的类似物)处理降低香蕉果实果皮和果肉的硬度,而且propylene促进MA-XET1在果皮和果肉中的积累.这些结果表明,MA-XET1参与香蕉果实成熟过程中的果皮和果肉软化,并且,MA-XET1的表达在转录水平上受乙烯调控.     

Bacillus pumilus阿拉伯呋喃糖苷酶的重组表达及水解木聚糖的研究

从短小芽孢杆菌中克隆阿拉伯呋喃糖苷酶基因xyn43并重组表达,有利于将该酶分离纯化后应用于其他半纤维素多糖的水解。该研究利用E.coli BL21表达系统对实验室克隆到的短小芽孢杆菌的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶基因xyn43进行重组表达并分析其酶学性质,将重组α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶Xyn43和来源于棒曲霉突变菌株的商业木聚糖酶联合作用于燕麦木聚糖。结果表明:以燕麦木聚糖为底物,重组α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶Xyn43的最适温度为50℃,最适p H为6.0。该酶在p H 5.0~10.0和45~55℃下较稳定。与木聚糖酶单独作用相比,重组Xyn43酶与商业木聚糖酶同时加入以及先用木聚糖酶水解后加入Xyn43酶,水解产物中的还原糖含量分别增加了16%和20%,木糖含量增加了35%和48%。该结果研究结果表明重组Xyn43酶能够和商业木聚糖酶协同降解燕麦木聚糖,提高水解效率,产生更多的木寡糖,阿拉伯糖和木糖。     

香蕉果实软化相关β-半乳糖苷酶基因的克隆及其表达分析

β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）通过分解细胞壁半纤维素切除半乳糖键而参与果实软化。为了阐明香蕉（Musasp．）果实成熟过程中的软化与细胞壁代谢酶β-半乳糖苷酶基因表达之间的关系,采用RT-PCR方法,从成熟香蕉果实果肉中分离了编码β-半乳糖苷酶基因的部分cDNA（MA-Gal）,序列分析表明,MA-Gal包含927bp,编码309个氨基酸,包含5个β-半乳糖苷酶结构域（典型真核生物中β-半乳糖苷酶包含7个结构域）,推导的MA-Gal蛋白质中有β-半乳糖苷酶蛋白的催化活性部位GGPIILSQIENEY（F）;系统进化树分析结果表明MA-Gal属于第一类β-半乳糖苷酶基因（该类主要在果实中表达）;β-半乳糖苷酶活性和硬度的变化表明其与香蕉果实硬度变化密切相关;Northern分析显示,跃变前期的果肉中,MA-Gal基因的表达量很低,后随着果实的软化表达量不断增加,并在呼吸跃变后达到最高。所有结果表明,MA-Gal参与香蕉果实成熟过程中的软化。     

不同温度下后熟香蕉果实果皮生理与颜色变化

香蕉果实经乙烯利处理后,比较20℃和30℃下后熟期间的果皮色泽、淀粉转化及几种细胞壁降解相关酶活性的变化。在20℃下,香蕉果实能正常褪绿和软化,而30℃高温则明显抑制了褪绿转黄,加速了果皮软化。与20℃后熟比较,30℃促进了香蕉果皮中淀粉向可溶性糖的转化,提高了多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶、果胶甲酯酶等的活性。讨论了香蕉果皮可溶性糖含量与青皮熟形成之间的可能关系。     

香蕉果实后熟过程中果肉软化差异的研究

对香蕉果实贮藏过程中内、外果肉相关生理生化指标及细胞结构的变化进行系统的观察分析,结果显示:(1)在贮藏初期香蕉果实内果肉的硬度小于外果肉,在贮藏过程中的同一时期,均表现出内果肉硬度小于外果肉,且内果肉硬度较外果肉先降到零;(2)在贮藏初期内果肉中多聚乳糖醛酸酶(PG)和淀粉酶的活性均高于外果肉,随着贮藏时间的延长,酶活性在内、外果肉均表现出不断增加,且这两种酶活性在内果肉中早于外果肉达到最高值,但其在内果肉中的最高值均略低于外果肉的最高值;而淀粉含量却相反,在贮藏初期内果肉中淀粉含量低于外果肉,且在贮藏过程中的降解速率高于外果肉;(3)超微结构显示,香蕉果实内果肉中淀粉粒和细胞壁结构的降解均早于外果肉.研究表明,香蕉果实的软化首先由内果肉细胞降解开始,并呈放射状向外逐步延伸.     

果实成熟过程中细胞壁组成的变化

果实成熟是一个复杂的过程。Ｂｒａｄｙ[1 ] 认为成熟是一个由遗传决定的器官分化协调一致的过程 ,因此人们普遍把成熟的调控作为植物发育的一个模型来研究。果实成熟时呈现出许多生理生化变化 ,除呼吸上升、乙烯合成、色素转变和风味物质形成外 ,软化也是许多果实成熟时相伴的重要现象。已公认这些质地上的变化是细胞壁结构上的改变引起的[2 ] 。本文介绍植物细胞壁的结构模型、果肉细胞壁组分间的交联、成熟过程中细胞壁组分变化及对质地的影响 ,旨在更好地理解果实的质地及其在成熟过程中的变化基础。1　果肉细胞壁的结构与组分间的交联…     

桃果实采后贮藏过程中细胞壁多糖的变化

以‘雨花三号’水蜜桃果实为试材,分别在5℃（低温）和20℃（常温）贮藏一段时间后,研究桃果实采后细胞壁多糖降解、硬度以及乙烯释放速率的变化特征。结果表明,乙烯释放高峰明显滞后于果实采后硬度的快速下降期。不同温度下贮藏过程中果实细胞壁多糖变化的对比表明,低温抑制了细胞壁果胶和细胞壁其余组分的变化,从而抑制了果实的软化。富含半乳糖醛酸的果胶主链断裂。果胶和细胞壁其余组分也发生了半乳糖和阿拉伯糖等中性糖的损失,说明果胶和细胞壁其余组分的增溶及其侧链中性糖的降解也是桃果实采后软化的重要因素,这可能是由多种相关多糖降解酶的作用所导致的。但半纤维素多糖中中性糖的降解对桃果实采后软化的进程并没有影响。     

草莓果实发育成熟过程中糖苷酶和纤维素酶活性及细胞壁组成变化

以丰香和红丰草莓为试材,对果实发育成熟过程中细胞壁水解酶活性和细胞壁成份变化进行了研究．结果表明：半乳糖苷酶和α-甘露糖苷酶活性随草莓果实成熟而提高,葡萄糖苷酶活性不随草莓果实成熟而提高．随着果实发育成熟,纤维素酶活性、果胶酶活性不断提高．果实中未检测到内切多聚半乳糖醛酸酶活性,外切多聚半乳糖醛酸酶活性变化不随果实成熟软化而提高．随果实发育成熟,细胞壁中可溶性果胶和半纤维素增加,而离子结合果胶和共价结合果胶及纤维素减少．     

果实成熟过程中细胞壁组成的变化1

果实成熟是一个复杂的过程.Brady [1]认为成熟是一个由遗传决定的器官分化协调一致的过程,因此人们普遍把成熟的调控作为植物发育的一个模型来研究. 果实成熟时呈现出许多生理生化变化,除呼吸上升、乙烯合成、色素转变和风味物质形成外,软化也是许多果实成熟时相伴的重要现象.已公认这些质地上的变化是细胞壁结构上的改变引起的[2].本文介绍植物细胞壁的结构模型、果肉细胞壁组分间的交联、成熟过程中细胞壁组分变化及对质地的影响,旨在更好地理解果实的质地及其在成熟过程中的变化基础.     

挥发性香气物质和乙烯生产在"湖景蜜露"桃果实发育过程中的变化

以"湖景蜜露"水蜜桃(Prunus persica L.)为试材,检测了果实从未成熟到成熟发育过程中乙烯生成、呼吸速率及挥发性香气性物质的变化;同时对果实大小、果皮色泽、果肉硬度、可溶性固形物、可滴定酸进行了测定;对与果实乙烯产生密切相关的1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)含量、ACC合成酶活性、ACC氧化酶活性也进行了测定.结果表明,随果实成熟度的增加,果实大小、果皮L*值、可溶性固形物含量增加,而果实硬度、果皮h°值、可滴定酸含量减少.在未成熟的果实中,C6的醛类(反式-2-己烯醛)和醇类(顺式-3-己烯醇)是主要的成分;乙烯生成量很低;呼吸速率较高.到跃变阶段C6～C12的内酯类物质明显增加,尤其是γ和δ-内酯类成为果实主要的香气挥发性物质.推测果实乙烯、呼吸作用等基本的生理变化可能调节着内酯类物质的生成.在乙烯跃变上升时果肉中ACC氧化酶的活性下降,ACC含量和ACC合成酶活力的变化与乙烯生成量变化的趋势一致.根据以上结果可以认为桃果实主要的香气挥发性物质的形成与乙烯、呼吸跃变的开始密切相关.香气物质形成速率动态变化可能是桃果实发育过程中成熟度的另一个生理学指标.     

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1　川地曲霉和泡盛曲霉中的两种α L 阿拉伯呋喃糖苷酶　　L 阿拉伯糖是植物细胞壁多糖 ,如阿拉伯聚糖 ,阿拉伯木聚糖和阿拉伯半乳聚糖的共同成分。降解阿拉伯聚糖的两种主要酶活性是 ,内 1,5 α 阿拉伯聚糖酶 [EC3.2 .1.99]和α L 阿拉伯呋喃糖苷酶 [EC3.2 .1.5 5 ]。阿拉伯木聚糖是植物半纤维素的主要成分 ,含有一个 1,4 β连接的木糖主链和不同的取代基。L 阿拉伯呋喃糖是 1,2 α或 1,3 α连接的阿拉伯木聚糖中的一种侧链取代基。酚类化合物 ,如阿魏酰和香豆酰取代基 ,和阿拉伯木聚糖中的部分L 阿拉伯呋喃糖酯化。大麦烧酒中含有…     

PRO—LONG涂膜处理对后熟香蕉果实乙烯形成以及其它有关生…

香蕉果实采后以商业上推荐使用的１．５％Ｐｒｏ－ｌｏｎｇ溶液处理,贮藏于２０℃和７５％相对湿度下,分别测定果实的ＡＣＣ含量、ＭＡＣＣ含量、ＥＦＥ酶活性、乙烯释放、叶绿素含量的变化和果实的硬度变化。结果表明,ＰＲＯ－ＬＯＮＧ处理延缓了香蕉果实果皮的叶绿素降解、硬度的下降以及乙烯释放的增加。在后熟过程中,处理果实的ＡＣＣ含量发生积累。ＡＣＣ含量的高峰在乙烯释放高峰和ＥＦＥ酶活性高峰之前出现。与对照比较,     

香蕉果实成熟软化过程中细胞壁物质的变化

系统研究了香蕉果实软化过程中细胞壁物质―醇不溶性固形物(AIS)以及3种不同性质的果胶物质:水溶性果胶(WSP)、酸溶性果胶(HP)和碱溶性果胶(OHP)含量的变化。结果表明:随果实的成熟软化,AIS的含量不断降低,且在呼吸跃变时急剧降低;WSP的含量不断增加,HP和OHP的含量不断减少,且均表现出在早期变化量少,在果实硬度迅速降低时变化明显。该研究进一步证明细胞壁物质的变化是导致香蕉果实软化的主要原因。     

成熟和褐变荔枝果实呼吸作用和脂氧合酶活性

荔枝果实完全成熟和果皮变鮮红时,呼吸速率降低,仅相当于果皮带绿时的39.4％。此时果皮和果肉的脂氧合酶活性亦明显降低,分别相当于后者的60.2％和49.1％。成熟荔枝果实果皮呼吸作用对KCN抑制敏感。2mM KCN抑制果皮总呼吸的91.8％,而仅抑制果肉的56.9％。荔枝果皮呼吸的电了传递主要是通过细胞色素氧化酶途径,而果肉則可能一半是通过其它氧化酶途径。2mKCN和1.5mM SHAM抑制成熟果皮总呼吸97.9％,为SHAM抑制的交替途径呼吸占总呼吸5.28％。相同浓度KCN和SHAM抑制褐变果皮总呼吸79.7％,则SHAM抑制的交替途径呼吸占27.1％。果实褐变时,果成交替途径呼吸比例增高。这一变化可能促进H_2O_2积累、乙烯产生和果皮褐变深化。     

PRO－LONG涂膜处理对后熟香蕉果实乙烯形成以及其它有关生理变化的影响

香蕉（ＭｕｓａａｃｕｍｉｎａｔａＣｏｌｌａｃｖ．ＤｗａｒｆＣａｖｅｎｄｉｓｈ）果实采后以商业上推荐使用的１．５％Ｐｒｏ－ｌｏｎｇ溶液处理,贮藏于２０℃和７５％相对湿度下,分别测定果实的ＡＣＣ含量、ＭＡＣＣ含量、ＥＦＥ酶活性、乙烯释放、叶绿素含量的变化和果实的硬度变化．结果表明,ＰＲＯ－ＬＯＮＧ处理延缓了香蕉果实果皮的叶绿素降解、硬度的下降以及乙烯释放的增加．在后熟过程中,处理果实的ＡＣＣ含量发生积累．ＡＣＣ含量的高峰在乙烯释放高峰和ＥＦＥ酶活性高峰之前出现．与对照比较,处理果实的ＡＣＣ含量和ＥＦＥ酶活性的高峰延迟了５ｄ出现．在后熟过程中,以Ｐｒｏ－ｌｏｎｇ处理果肉四片,其ＥＦＥ酶活性受部分抑制（抑制率为１９．４５％至４０．５１％）．果实ＭＡＣＣ含量在贮藏起初处于一个较显著水平,随着后熟的发展而逐步增加,但与ＡＣＣ含量的明显增加相比变化是微小的．我们的研究进一步阐明了ＰＲＯ－ＬＯＮＧ涂膜对香蕉果实后熟的影响主要是通过减少氧的供给,部分地抑制了ＥＦＥ酶活性,延缓了乙烯的形成和释放,从而延长了后熟过程．     

桃果实成熟前后细胞壁成分和降解酶活性的变化及其与果实硬度的关系

比较桃品种‘双久红’和‘川中岛白桃’果实成熟前后20 d内果肉硬度、细胞壁成分和细胞壁降解酶活性变化的结果表明,桃果实成熟5 d后,‘双久红’桃果实的硬度、纤维素含量和原果胶含量均极显著高于‘川中岛白桃’:从成熟前15 d开始,‘双久红’的水溶性果胶含量、多聚半乳糖醛酸酶活性和纤维素酶活性均极显著低于‘川中岛白桃’;整个成熟期间,‘双久红’的果胶甲酯酶活性明显低于‘川中岛白桃’。相关分析表明,果实硬度与原果胶、纤维素含量呈极显著正相关,而与可溶性果胶含量、多聚半乳糖醛酸酶活性和纤维素酶活性呈极显著负相关。     

香蕉后熟过程中多酚氧化酶活性和酚类物质含量的分布变化

用乙烯利处理青熟香蕉,跃变后六天老熟,果皮出现芝麻点褐斑。跃变后果皮中的多酚氧化酶活性较跃变前低;果肉中的酶活性则跃变后较之跃变前高5—7倍。跃变前果肉中酚类物质较果皮高1—3倍,跃变后下降,果皮则不同,酚类物质跃变后较跃变前高。在香蕉整个后熟过程中,果肉酚含量与多酚氧化酶活性变化无相关性;果皮则呈显著负相关。     

香蕉芒果果皮中酶活性与炭疽病菌潜伏侵染的关系

在树上正生长发育的香蕉果实,随着果实长大,果皮中过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性不断升高。采后的香蕉和芒果果实的果皮中,POD和PPO活性变化与呼吸代谢相关。苯丙氨酸解氨酶(PAL)主要分布在果皮中,并随着果实成熟度的提高,其活性呈极显著下降趋势。感病果实的果皮中三种酶活性均比健康果皮高。说明果皮中三种酶活性的变化与炭疽菌的潜伏侵染有关。     

荔枝果实在发育和采后的乙烯产生及其生理作用

荔枝果实在发育与成熟过程中呼吸作用和乙烯的产生不断下降。 成熟荔枝果皮的乙烯产生量约为果肉和种子的86倍。外源乙烯处理能提高荔枝果皮多酚氧化酶和过氧化物酶活性。 在5℃下,荔枝果实的呼吸和乙烯产生受到强烈抑制,只有常温(25℃)下的1/10或更低,但进入常温后则很快上升,果实内部乙烯最高可达17.6 ppm。