温州蜜柑果实发育进程中光合产物运输分配及糖积累特性

测定了温州蜜柑果实发育进程中糖的积累动态,并用14C示踪方法研究了果实发育不同阶段源叶的光合产物在果实中的运输分配特性.结果表明(1)果实组织中的糖含量随果实发育持续上升,果皮以积累己糖为主而其它组织则以积累蔗糖为主或略多.(2)在果实完熟之前,汁囊分配到的光合产物均占果实的50%以上,为果实中的光合产物分配中心;而到完熟阶段分配到汁囊的14C光合产物与其它组织接近,不再有明显的分配中心.(3)汁囊中的14C放射性比活度随着果实发育呈下降趋势,尤其在后期下降极为明显.(4)维管束/囊瓣表皮和囊瓣表皮/汁囊的14C放射性比活度的比率都随果实发育进程而增大,但后者的比率要大大高于前者,表明韧皮部后运输是光合产物进入汁囊的限速阶段.(5)输入到汁囊的14C光合产物主要以蔗糖形式存在,说明光合产物是以蔗糖为主体输入汁囊参与糖积累和代谢的.     

柑橘果实的光合特性、产物运输及分配在糖分积累中的作用

测定了温州蜜柑 (CitrusunshiuMarc .cv .Miyagawawase)果实发育进程中干鲜重、果皮光合速率和叶绿素含量的变化 ,并用14 CO2 示踪技术研究了果皮和叶同化生成的光合产物在果实内的运输分配特性。结果表明 :果皮光合速率与叶绿素含量有关 ,随着叶绿素含量的下降 ,果实光合速率也快速下降。在果实完熟之前 ,即使是当果皮积累的干重超过汁囊时 ,叶同化产物仍主要分配到汁囊中 ;而在完熟阶段 ,果皮光合速率接近零 ,果皮成了叶同化产物的主要库。果皮的同化产物 ,主要保留在果皮中 ,输入到汁囊的比率随果实发育而下降 ,但高峰时也有 12 %输入汁囊。与对照相比 ,果实遮光处理后降低了果皮与汁囊的干重和含糖量。上述结果表明果皮光合产物主要用于果皮自身的发育并能减少对叶光合产物的依赖 ,同时也能部分增加汁囊糖的积累     

柑橘果实的光合特性、产物运输及分配在糖分积累中的作用

测定了温州蜜柑(Citrus unshiu Marc. cv. Miyagawa wase)果实发育进程中干鲜重、果皮光合速率和叶绿素含量的变化,并用14CO2示踪技术研究了果皮和叶同化生成的光合产物在果实内的运输分配特性.结果表明:果皮光合速率与叶绿素含量有关,随着叶绿素含量的下降,果实光合速率也快速下降.在果实完熟之前,即使是当果皮积累的干重超过汁囊时,叶同化产物仍主要分配到汁囊中;而在完熟阶段,果皮光合速率接近零,果皮成了叶同化产物的主要库.果皮的同化产物,主要保留在果皮中,输入到汁囊的比率随果实发育而下降,但高峰时也有12%输入汁囊.与对照相比,果实遮光处理后降低了果皮与汁囊的干重和含糖量.上述结果表明果皮光合产物主要用于果皮自身的发育并能减少对叶光合产物的依赖,同时也能部分增加汁囊糖的积累.     

柑橘果实遮光处理对发育中的果实光合产物分配、糖代谢与积累的影响

研究了柑橘果实膨大初期遮光处理对果皮色素、果实含糖量、光合产物在果实内的分配及果实中蔗糖代谢相关酶活力变化的影响.结果表明遮光处理使果皮中的叶绿素含量迅速降低而类胡萝卜素积累缓慢,蔗糖的相对含量则明显上升.遮光处理还促进了光合产物向果皮运输,相应地降低了汁囊中光合产物分配比率,使果实汁囊中蔗糖含量下降.果皮中SS、SPS和转化酶活力在遮光处理后均有较大的提高,而汁囊中则差异不大.上述结果表明,在果实自身光合作用被抑制的条件下,果皮是通过提高酶活力来增强库强度,从而使其在与汁囊竞争中获得更多的光合产物,造成汁囊含糖量下降.     

柑橘果实遮光处理对发育中的果实光合产物分配、糖代谢与积累的影响

研究了柑橘果实膨大初期遮光处理对果皮色素、果实含糖量、光合产物在果实内的分配及果实中蔗糖代谢相关酶活力变化的影响。结果表明：遮光处理使果皮中的叶绿素含量迅速降低而类胡萝卜素积累缓慢,蔗糖的相对含量则明显上升,遮光处理还促进了光合产物向果皮运输,相应地降低了汁囊中光合产物分配比率,使果实汁囊中蔗糖含量下降。果皮中SS、SPS和转化酶活力在遮光处理后均有较大的提高,而汁囊中则差异不大。上述结果表明,在果实自身光合作用被抑制的条件下,果皮是通过提高酶活力来增强库强度,从而使其在与汁囊竞争中获得更多的光合产物,造成汁囊含糖量下降。     

果实中糖的运输、代谢与积累及其调控

叶片光合产物向果实运输的主要形态是蔗糖,但在木本蔷薇科果树中,光合产物的主要运输形态为山梨醇.糖从质外体空间跨膜运入共质体的过程由糖运输蛋白介导,而糖运输蛋白的基因表达伴随着果实糖的积累而增强.蔗糖代谢酶参与了细胞内外4个与糖运输有关的无效循环.己糖代谢抑制是果实糖快速积累的前提.在木本蔷薇科果实中,蔗糖代谢酶活力仍非常活跃,表明蔗糖可能与山梨醇在果实生长发育中都起重要的作用.糖作为信号分子,调节了承担糖运输与代谢的基因的表达.自然环境因子和栽培措施能有效调控糖运输、代谢与积累.反义抑制Ivr基因表达能提高番茄果实含糖量的实验结果表明遗传工程调控糖积累的潜力.阐明糖信号与其它信号互作对糖运输与代谢的调控机制是今后研究的重点.     

不同果色枸杞果实糖积累特征及其与蔗糖代谢酶活性的关系

以‘宁杞1号’（红色）、‘宁夏黄果’（黄色）和‘黑果’（黑色）3份不同果色枸杞为试材,测定枸杞果实发育过程中糖含量与蔗糖代谢酶活性的变化,并分析糖含量与蔗糖代谢酶活性的相关性,以探讨不同果色枸杞糖积累差异的生理基础,为进一步阐明枸杞品质形成及调控机理提供理论依据。结果显示：（1）气相色谱（GC）法检测结果为 ‘宁杞1号’果实含8种糖,‘宁夏黄果’含7种糖,‘黑果’仅检测到4种糖;且成熟期枸杞果实均以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。（2）在枸杞果实发育过程中,各材料果实的果糖和葡萄糖含量呈现逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而各材料蔗糖和赤藓糖含量却呈现出不同的变化趋势,不同发育时期材料间差异各异。（3）不同果色枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,材料间差别小,但在果实发育的后期活性高,材料间差异较大;从枸杞果实发育色变期到成熟期,供试材料AI和蔗糖合成酶（SS）活性高于中性转化酶（NI）和磷酸蔗糖合成酶（SPS）;在整个果实发育过程中‘黑果’保持着较低果糖含量和蔗糖代谢酶活性。（4）3种果色枸杞果糖含量均与AI活性达到显著相关关系,红色与黑色枸杞己糖（果糖和葡萄糖）含量与NI达到显著相关关系。研究表明,不同果色枸杞果实中的糖种类与含量、蔗糖代谢酶活性差异较大,AI活性升高有利于枸杞果糖的积累,转化酶在枸杞果实己糖积累过程中发挥着重要的作用。     

甘蔗体内的蔗糖积累

成熟甘蔗茎秆积累高浓度蔗糖,其蔗糖积累涉及到蔗糖的合成、分解和运输等生理过程,而调控甘蔗茎中蔗糖积累的关键性因素是存在于快速发育的茎细胞中蔗糖糖代谢相关酶的活性和蔗糖的跨膜运输能力,而不是作为源叶输出光合产物的能力和韧皮部运输蔗糖的效率.为此,本文主要从蔗糖进入茎节的途径、蔗糖在液泡中的积累及其调控等方面作了概述,并指出运用分子生物学、反向遗传学和细胞生物学手段研究有关酶基因、功能性蛋白、糖信号对甘蔗蔗糖运输和积累的作用将是今后的重要研究方向.     

‘台农1号’芒果果实发育过程中的糖分积累与相关酶活性研究

以‘台农1号’芒果为材料,测定了果实生长发育过程中淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及淀粉酶、蔗糖代谢相关酶———酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对果实中糖组分与酶活性的关系进行了分析.结果显示,(1)台农1号芒果果实属于单S型生长曲线,发育前期主要积累淀粉、葡萄糖和果糖,果实成熟软化时,淀粉酶活性降至最低,淀粉水解,蔗糖快速积累.(2)酸性转化酶活性在果实整个发育过程中维持最高,完熟时略有降低;蔗糖磷酸合成酶在果实发育前期略有降低,完熟时升至最高;蔗糖合成酶和中性转化酶活性在整个发育期一直很低且较稳定.(3)淀粉含量与淀粉酶活性呈显著正相关,与SPS活性呈极显著负相关,蔗糖、葡萄糖含量均与SPS、SS呈显著、极显著的正相关;果糖含量与SS呈极显著的正相关.研究表明,芒果成熟时淀粉分解、酸性转化酶活性的降低,且蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性的增加是引起果实蔗糖积累的主要因子.     

龙柚果肉糖积累与蔗糖代谢相关酶活性的研究

本文探讨龙柚果实发育过程中果肉糖积累与蔗糖代谢相关酶活性的变化。结果表明,在龙柚果实发育过程中,3种可溶性糖含量同步上升,在果实膨大期和成熟期,以蔗糖积累为主。在龙柚糖积累过程中,蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性较高;而蔗糖中性转化酶(NI)活性则随着蔗糖的积累而降低。     

白兰瓜果实输入~(14)C-葡萄糖的转化与蔗糖合成

~(14)C 追踪试验结果表明,白兰瓜幼果中输入的~(14)C-葡萄糖,50%以上转化为稀酸水解和稀酸不水解的结构物质;果实发育后期,输入后48小时,在果肉和种子中分别只有18%和32%的~(14)C 参入结构物质。根据醇溶性糖的纸层析鉴定,幼果薄片渗入的~(14)C-葡萄糖仅转化为果糖,而发育后期果实则更多转化为蔗糖。显然,幼果的代谢模式是使物质和能量导向结构物质的形成;而后期果实生长已基本停止,物质代谢的方向又转向蔗糖合成的轨道上来。蔗糖合成底物试验结果表明,供给幼果不同底物都只有很低的蔗糖合成活性;发育后期果实供给UDPG+F-6-P 底物时可测出较高的蔗糖合成活性,初步推测白兰瓜中蔗糖合成主要是通过蔗糖磷酸酯合成酶来实现的。     

遮光灵武长枣果实糖积累和代谢相关酶活性特征

于灵武长枣盛花期对果实进行遮光处理,以自然照光为对照,通过测定果实生长指标、叶绿素含量、蔗糖代谢相关酶活性及其蔗糖代谢糖分含量等,研究果实光合作用在果实糖积累中的作用及对果实多糖和总糖含量积累的影响。结果表明:(1)遮光处理后,果实单粒重、单粒体积以及果实中叶绿素含量均降低。(2)遮光处理不同程度增加了果实中转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶分解方向酶的活性,而降低了其蔗糖合成酶合成方向酶的活性。(3)遮光处理主要影响果实着色期和成熟期的糖含量,对果实发育初期糖含量影响较小;果实多糖的形成与果实所受光照状况具有一定的关系,而果实中总糖的积累与外界光照具有密切关系。可见,果实遮光处理影响了果实发育过程中蔗糖代谢相关酶的活性,从而影响果实糖分的代谢和积累。     

玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞中光合产物的分析

玉米苗照光后,叶肉细胞和维管束鞘细胞大量积累淀粉和可溶性糖(包括蔗糖),其中淀粉95％以上在维管束鞘细胞中。阻断光合产物输出时,两类细胞中蔗糖和淀粉积累都显著增加。离体维管束鞘细胞也能合成蔗糖。离体玉米叶内原生质体饲喂NaH~(14)CO_3并照光后,通常90％以上的~(14)C参入到有机酸和氨基酸中,3～10％参入糖和淀粉中。玉米叶肉原生质体具有直接利用CO_2合成碳水化合物的能力。     

橄榄果实发育成熟过程中糖积累与相关酶活性的关系

以可溶性总糖含量差异明显的2个橄榄品种为试验材料,测定果实发育成熟过程中蔗糖、葡萄糖、果糖、可溶性总糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的动态变化,并对果实糖积累与酶活性进行相关性分析,以明确不同橄榄品种果实糖积累差异的生理基础,为进一步在代谢与分子水平探讨橄榄果实糖积累机制提供依据。结果表明:(1)蔗糖快速积累期是橄榄品种间果实蔗糖积累差异的关键时期,并影响成熟时果实可溶性总糖含量的高低,其中‘马坑22’蔗糖快速积累期较长,增长幅度较大,成熟时可溶性糖含量高;成熟时‘马坑22’、‘檀头23’果实内己糖与蔗糖比分别为0.668、0.904。(2)在蔗糖快速积累期内,‘马坑22’酸性转化酶(AI)活性低于‘檀头23’,为其蔗糖积累创造条件,而中性转化酶活性高于后者则有利于其增加果实库强;两品种蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性变化差异不大,说明SPS不是蔗糖积累的关键酶;‘马坑22’蔗糖合成酶(SuSy)合成方向活性在花后144~186d增幅显著高于‘檀头23’,说明SuSy为果实蔗糖积累的关键酶。(3)‘马坑22’蔗糖快速积累主要依靠SuSy合成方向活性变化促进蔗糖合成,‘檀头23’蔗糖快速积累主要依靠SuSy分解方向活性变化促进蔗糖直接进入果实。     

宁夏枸杞果实遮光处理对果实糖积累和相关酶活性的影响

在宁夏枸杞盛花期对果实进行遮光处理,以自然照光为对照,通过测定枸杞果实生长指标、果实叶绿素含量、蔗糖代谢糖分含量及其蔗糖代谢相关酶活性,以研究枸杞果实光合作用在枸杞果实糖积累中的效应及对枸杞果实多糖和总糖含量积累的影响。结果表明:(1)遮光后,果实单粒重和果实中叶绿素含量均降低,体积却有所增加,遮光处理主要影响果实着色期和成熟期的糖含量,对果实发育初期影响不大;(2)遮光处理不同程度增加了果实转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性。枸杞果实多糖的形成与果实光照具有一定的关系,而总糖含量的积累与光照关系不大。     

套袋对梨果实发育过程中糖组分及其相关酶活性的影响

以翠冠和黄金梨为试材,测定套袋和未套袋(对照)梨果实发育时期果实中蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇含量以及蔗糖代谢相关酶酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对果实中糖组分积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明:(1)两梨品种套袋果实在发育过程中蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇和糖代谢相关酶活性变化趋势与对照基本一致,套袋果实糖含量均低于对照但差异不显著,而各相关酶活性在两类果实间差异表现各异.(2)在梨果实发育早期,果实中以分解酶类为主,糖分积累低;发育后期以合成酶类为主,糖分积累多.(3)两品种套袋和对照果实AI活性与葡萄糖含量均呈显著或极显著正相关,SS合成方向活性与蔗糖含量均为极显著正相关,且翠冠对照果SPS活性与蔗糖含量呈极显著正相关.可见,套袋通过提高果实发育早期转化酶(Inv)活性,降低果实后期蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)的活性来影响糖分积累,从而影响梨果品质.     

河套蜜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系

以河套蜜瓜为试材,采用外部形态观测与内部生理指标测定相结合的方法,对其果实发育过程中果实生长模式以及果实中蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量以及蔗糖代谢相关酶活性进行测定,以揭示河套蜜瓜果实生长发育过程中糖的代谢积累与相关酶的关系.结果显示:(1)河套蜜瓜果实生长速率呈单"S"曲线,果实发育早期以积累葡萄糖为主,进入成熟期后蔗糖积累量迅速增加,最终由蔗糖和己糖共同构成果实品质.(2)在河套蜜瓜果实成熟期前,蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性维持较低水平,进入成熟期后,SPS活性迅速升高;蔗糖合成酶(SS)活性在成熟期前为分解活性大于合成活性,成熟期后表现为合成活性大于分解活性;在整个果实发育期,酸性转化酶(AI)活性较低,中性转化酶(NI)活性始终高于AI.(3)在果实整个发育期,蔗糖含量与蔗糖代谢酶的净活力呈极显著正相关,蔗糖代谢相关酶共同作用决定果实中蔗糖含量.研究表明,在河套蜜瓜果实发育前期,以蔗糖分解代谢为主,且蔗糖合成酶和中性转化酶是催化蔗糖分解的关键酶;果实成熟期间,蔗糖代谢转为合成方向为主,蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶在蔗糖积累中起主导作用.     

枇杷果实发育过程中糖积累及相关酶活性变化研究

以'青种'、'霸红'和'鸡蛋白'3个枇杷品种为材料,测定不同果实发育时期果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量以及蔗糖代谢相关酶即酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,并对果实中糖积累与酶活性的关系进行了分析.结果表明:在果实膨大期(5月3日)之前,3种枇杷果实的蔗糖、葡萄糖和果糖积累缓慢,之后则迅速积累,存在着明显的转折点;果实成熟(5月23日)之后糖分积累速度趋于平稳.3种枇杷果实在发育过程中转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性变化与3种糖积累的动态变化趋势相一致.NI和AI活性在果实膨大期之前都较低且没有明显的变化,之后均快速上升;SS和SPS的活性在果实膨大期之前都很低且几乎无变化,随后'鸡蛋白'的活性迅速上升至果实成熟之后便缓慢上升,而'青种'和'霸红'随果实成熟度的增加而升高,但均低于'鸡蛋白'.可见,枇杷果实膨大期是糖分积累代谢活跃期,其糖积累受蔗糖代谢相关酶综合调控.     

宁夏枸杞果实糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的关系

通过对枸杞果实发育过程中果实生长模式、蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量及糖代谢相关酶活性的测定,研究了宁夏枸杞果实生长发育过程中糖的代谢积累与相关酶活性的关系.结果表明:(1)宁夏枸杞果实发育呈双S"曲线,果实主要以积累己糖为主.(2)蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在果实发育初期处于下降的趋势,在花后19d开始上升,果实转色后又逐渐下降;蔗糖合成酶(SS)活性总体表现为SS分解方向的活性大于SS合成方向的活性,说明枸杞果实发育过程中,SS的活性主要以分解方向的为主;酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性随果实发育呈上升趋势,但在果实成熟后期有所下降,且AI和NI活性高于合成酶类的活性,较高的转化酶类活性促进了果实内部己糖的积累.(3)在枸杞果实生长发育中,葡萄糖和果糖含量与AI和NI均呈极显著正相关,而与其它酶不具有相关性.说明AI和NI在宁夏枸杞果实的糖代谢中起着主要的调控作用.     

外源脱落酸对富士苹果果实膨大后期光合产物向果实运输的影响

为了明确脱落酸(ABA)对苹果果实糖分积累的影响机理,本试验以5年生‘烟富3’/M26/平邑甜茶为试材,采用¹³C同位素标记技术,研究在果实膨大后期用不同浓度(0、50、100和150 mg·L^-1)脱落酸溶液及氟啶酮(ABA生物合成抑制剂)处理果实对光合产物向果实运输及糖代谢的影响.结果表明: 随着ABA浓度的增加,糖代谢相关酶活性、蔗糖转运蛋白基因MdSUT1、MdSUT2.2和山梨醇转运蛋白基因MdSUT3相对表达量呈先升高后降低趋势,均以100 mg·L^-1ABA处理时最高.氟啶酮处理显著抑制了糖代谢酶活性和糖转运蛋白基因相对表达量.与其他处理相比,100 mg·L^-1ABA处理显著减少了叶片¹³C含量,增加了果实¹³C含量,提升了光合产物由叶片向果实的运输速率.表明外源ABA通过增强果实库强,促进更多的光合产物向果实运输,提高了成熟期果实可溶性糖含量.