苹果和葡萄果实发育过程中蛋白激酶特性的比较研究

在苹果 (MalusdomesticaL .Borkh .cv .RedStarking)和葡萄 (VitisviniferaL .×V .lubruscaL .cv .Kyoho)的不同发育阶段均检测到蛋白激酶活性 ,它们可被Ca2 强烈激活 ,表明依赖钙的蛋白激酶是苹果和葡萄果实中一类非常重要的蛋白激酶。钙调素 (CaM)对苹果和葡萄果实蛋白激酶没有激活作用 ,同时CaM拮抗剂calmidazolium、W7及三氟乙酸 (TFA)均可不同程度地抑制其活性 ,表明依赖钙的蛋白激酶中可能有含类似钙调素结构域的蛋白激酶(CDPK)的存在。在苹果和葡萄果实发育中 ,依赖钙的蛋白激酶无论在其活性变化还是特性上都存在着显著差异 :苹果果实发育的不同阶段依赖钙的蛋白激酶活性无明显变化 ,而葡萄果实在发育的第Ⅱ期蛋白激酶活性大大高于第Ⅰ、Ⅲ期 ;苹果果实依赖钙的蛋白激酶可被Mn2 强烈激活并对热敏感 ,而葡萄果实依赖钙的蛋白激酶却不受Mn2 及热处理的影响 ;此外 ,葡萄果实蛋白激酶活性不受磷脂酰丝氨酸 (PS)的影响 ,而苹果果实蛋白激酶可被PS激活 ,表明苹果果实中还可能有钙和磷脂激活的蛋白激酶即PKC的存在。苹果和葡萄果实发育中蛋白激酶种类、特性及其活性变化的不同 ,暗示了这两种果实发育调控的差异 ,也意味着苹果和葡萄果实发育调控可能与蛋白激酶密切相关。     

苹果和葡萄果实蛋白激酶特性分析

以组蛋白Ⅲ S作苹果和葡萄果肉蛋白激酶制剂底物时 ,反应体系中加EGTA可抑制蛋白激酶活性 ,而加Ca2 可激活蛋白激酶的活性 ,表明苹果和葡萄果实中有依赖钙的蛋白激酶存在。而且 ,葡萄果实微粒体蛋白激酶呈热稳定性 ,苹果果实微粒体蛋白激酶对热敏感。以髓鞘碱性蛋白 (MBP)作底物 ,在苹果和葡萄果实微粒体中都检测出很高的蛋白激酶活性 ,并且不依赖于钙 ,说明苹果和葡萄果实中可能有分裂原激活的蛋白激酶 (MAP激酶 )的存在。苹果和葡萄果实MAP激酶的活性都表现出对二价阳离子Mg2 或Mn2 的依赖 ,并对高温处理表现出了激活效应     

苹果果实发育期间细胞壁组分变化特性

以 '富士'、'国光'、'红星'、'金冠'和'嘎拉'5个苹果品种为试材,分析了果实发育成熟过程细胞壁物质(CWM)、水溶性果胶(WSP)、共价结合果胶(CSP)、离子结合果胶(ISP)、纤维素及半纤维素各组分变化.结果表明:在苹果果实发育过程中,5个品种果实CWM含量变化均呈先升后降的变化规律,均以果实膨大期为其含量下降的转折点;果实总果胶含量均呈不断降低的趋势,其中CSP为主导成分,'富士'和'国光'果实CSP含量最高,WSP含量最低,'嘎拉'与'红星'果实3种果胶含量变化居中,'金冠'果实总果胶含量最低且变化小,但在近成熟期'红星'和'金冠'果实WSP呈明显的上升趋势.果实半纤维素含量也具相似的变化规律,'国光'、'富士'和'金冠'等3个品种的高峰值显著高于'嘎拉'和'红星';比较5个品种纤维素含量,'国光'果实在成熟期之前显著高于其他4品种,而其他4品种的纤维素含量变化比较平稳.     

苹果新品种‘瑞阳’果实主要特性研究

该研究以红色晚熟苹果新品种‘瑞阳’及其母本‘秦冠’、父本‘富士’为试验材料,分析各品种果实发育过程中的生长动态、色泽变化以及采收期对其果实品质的影响,为品种栽培管理和推广应用提供参考。结果表明:(1)在果实生长发育期,‘瑞阳’单果质量的变化与双亲接近,单果质量的日增长高峰出现在花后105d,果实发育前期纵径增长较大,果形指数大,在发育后期果形指数降低,至成熟时果形指数达到0.86,介于父母本‘秦冠’和‘富士’之间。(2)套袋处理使果实着色期的色泽参数a*值和花青苷含量上升,但品种间存在差异,套袋处理对‘瑞阳’的色泽参数a*值和花青苷含量影响不大。(3)随果实采后天数的延长,各采收期‘瑞阳’果实淀粉指数逐渐上升,硬度和可滴定酸逐渐下降,而可溶性固形物含量先上升后下降;‘瑞阳’果实在花后174d采收时,果实的硬度和可滴定酸下降均较少,且果实可溶性固形物含量保持在较高水平,能较好地维持该品种的果实品质。研究发现,‘瑞阳’苹果果实膨大期出现在花后105d前后,果实套袋对其表面色泽和花青苷含量影响不大,在陕西渭北以花后174d前后采收为宜。     

葡萄早熟芽变与其亲本果实发育特征比较分析

‘峰早’和‘洛浦早生’葡萄分别是‘巨峰’和‘京亚’的早熟芽变,本研究对比分析了早熟芽变与其亲本间在果实发育过程中与成熟有关的生理指标动态变化的差异。结果表明,与亲本相比,两个早熟芽变品种在果实横径、纵径、单粒重的增长速率,叶绿素、类黄酮和总酚含量变化趋势,以及β-半乳糖苷酶活性等方面的变化趋势差别不大。可溶性固形物和可溶性糖的变化趋势、类胡萝卜素的含量及脂氧合酶（LOX）活性的变化趋势在两对芽变与亲本间无明显一致的趋势,表现出的情形比较复杂。但两芽变品种花色素苷的增长速率在花后50 d均显著快于亲本,且在成熟时的绝对含量均大于对应时期亲本,这可能是早熟芽变品种果实先着色的原因之一。两芽变与亲本间果胶甲酯酶（PE）活性和多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性变化模式相一致,且两芽变的PG酶活性增长速率均明显大于其亲本,这种变化幅度也与早熟芽变性状变化的幅度相关,所以PG酶活性增加加快了芽变品种的成熟软化,这可能是芽变比亲本早熟的原因之一。     

葡萄CHS和STS基因家族生物信息学鉴定和表达分析

查尔酮合成酶(CHS,chalcone synthase)是植物体类黄酮类化合物合成的第1个关键酶和限速酶,它能够催化丙二酰-Co A和对香豆酸-Co A合成柚皮素查尔酮。二苯乙烯合成酶(STS,stilbene synthase)是芪类化合物合成路径的关键酶,与查尔酮合成酶有共同的作用底物,二者具有很高的相似度。为更好地了解葡萄中CHS和STS基因的种类和数量,本研究采用生物信息学方法检索获得葡萄(Vitis vinifera L.)基因组数据库中的CHS和STS基因,通过分析其染色体定位、系统进化和保守基序,发现葡萄基因组可能含有33个STS基因,9个CHS基因,这些基因集中分布在6条葡萄染色体上,部分家族基因在染色体上形成基因簇。葡萄CHS和STS基因家族蛋白长度、基因结构和蛋白基序非常保守,具有很近的进化关系。葡萄芯片数据结果表明,葡萄CHS和STS基因在葡萄果实不同发育时期的果皮和果肉中均有表达,尤其葡萄CHS GroupsⅢ亚家族基因在葡萄果皮中大量表达。葡萄STS基因家族在果实中的表达量较低,部分探针在葡萄果实成熟期的果皮中表达量急剧增加。本研究结果可为葡萄CHS和STS基因在果实发育过程中的功能研究提供参考。     

发育过程中苹果果皮和果肉细胞的超微结构

用透射电镜对发育过程中苹果（Ｍａｌｕｓ ｄｏｍｅｓｔｉｃａ Ｂｏｒｋｈ ｃｖ．Ｒｅｄ Ｆｕｊｉ）果皮和果肉细胞的超微结构进行了观察。结果表明,不同发育期果皮细胞的超微结构发生了变化,其中最引人注目的是,内质网自始至终密布于整个细胞质中,而且大多为槽库膨大的、合成功能旺盛的管状粗面内质网,并分泌出大量的具运输功能的小泡;观察到这些小泡与液泡融合的景象;细胞中也存在活跃的高尔基体。超微结构上的这些现象     

葡萄果实发育过程中果肉细胞超微结构的观察

用透射电镜观察了“巨峰”葡萄(Vitis vinifera×V.labrusca)果实3个发育时期中果肉细胞超微结构的变化。果实第一次快速生长期的果肉细胞超微结构表现出物质和能量代谢旺盛的特点。缓慢生长期的果实虽外部形态平静少变,但果肉细胞超微结构表现出深刻的变化:细胞核形状特化为裂瓣状是最显著的特点;线粒体数目丰富;粗面内质网槽库膨大形成的囊泡富集,出现向液泡汇融和向质膜靠近的现象;质膜内陷;液泡膜完整。另外,原生质也出现一些降解的现象。但总体结构特点表明果肉细胞在此期处于十分活跃的物质周转代谢和信息交换过程中。果实第二次快速生长期果肉细胞超微结构表现出衰老降解的特点,但线粒体结构依然完整,数量仍然丰富,原生质膜也保持了很好的完整性,这似乎与维持第二次快速生长或成熟有关。     

苹果果实发育过程中α—淀粉酶的活性、数量变化和亚细胞定位

淀粉降解代谢与种子萌发、叶片光合作用,块根贮藏及肉质果实的发育密切相关,α-淀粉酶是催化淀粉水解的重要酶之一。然而由于它在生活细胞中经常定位于叶绿体或质体之外,与淀粉基质在亚细胞水平上相互隔离,所以该酶在植物活体内的生理功能至今不完全清楚,研究表明,在苹果（Malus domestica Borkhcv.Starkrimson)果实发育过程中,α-淀粉酶活性由低到高,与淀粉含量大致呈现互为消长的变化。Western blotting实验证明,在果实发育过程中,α-淀粉酶的表观数量也是由少到多,与活性的变化一致,利用胶体金免疫电镜定位技术证明,果实发育过程中,α-淀粉酶的珍观数量也是由少到多,与活性的变化一致,利用胶体金免疫电镜定位技术证明,果实内α-淀粉酶主要定位于质体内,其他亚细胞区域内α-淀粉酶分布很少;尤其在果实发育中后期,围绕质体内淀粉粒有高密度的α-淀粉酶分布,说明该酶主要分布于细胞内功能区域,α-淀粉酶优先定位于质体内的亚细胞分布特点在果实整个生长发育期没有变化,随着果实发育的推进,质体内胶体金分布密度显增加,此结果与Western blotting实验相互印证,推测α-淀粉酶参与了果实细胞内质体中淀粉的水解过程。     

苹果的抗氰呼吸与果实呼吸跃变的关系

苹果在发育期间呼吸对ＫＣＮ敏感,进入跃变期时呼吸为ＫＣＮ不敏感,但对间氯苯氧肟酸（ＣＬＡＭ）敏感。跃变期的苹果切片陈化后有诱导呼吸发生,且ＫＣＮ与ＣＬＡＭ对诱导呼吸都有一定的抑制作用。当在ＣＬＡＭ存在下进行陈化时,苹果诱导呼吸的发生被抑制约３０％,跃变期果实的特点是当果实进入成熟期时呼吸途径发生了由细胞色素途径向抗氰的交替途经转移的现象;同时其果实切片在陈化后可以发生诱导呼吸。     

光照强度对苹果果实表面温度变化的影响

光照强度对于果实温度的变化具有重要影响。一天中 ,日落后和日出前 ,果实表面温度都接近气温。树冠外围暴露果实表面温度主要来源于气温和由于吸收光能后转化成热能所增加的温度。当光照强度较低和持续时间较短时 ,光照对果实表面温度的影响较小。不同月份光致果实温度增加的幅度有所不同 ,6～ 10月日光致最大果实温度的变化幅度范围为 14 .4 6～ 18.98℃。光照强度与光致果实增温具有极显著相关 ,其回归方程为 Y=0 .0 0 88x 6 .0 97,r=0 .4 3382 * * 。遮荫由于减少了果实表面接受的光能 ,因而可以明显降低果实表面的温度     

苹果果实着色技术

苹果果实的色泽因不同种类、不同品种而表现各异。果实在发育成熟时 ,有的呈金黄色 ,如金冠 ;有的为青绿色 ,如青香蕉、甜香蕉 ;有的呈现红色 ,如新红星、红富士等。这主要是由于果实所含色素 (如叶绿素、胡萝卜素、花青素及黄酮素等 )不同所致。在生产当中 ,所谓苹果果实着色 ,主要是指果实的红色而言。它是果实品质分级的主要标准之一 ,是参与市场竞争的主要因素。果实红色来源主要是花青素 ,花青素在果实中的合成依赖于苯丙氨酸解氨酶 ( PAL)的活动。 PAL能够阻止戊糖呼吸中形成的苯丙酮酸与氨结合形成苯丙氨酸 ,并向形成蛋白质方向发…     

葡萄生长素响应基因家族生物信息学鉴定和表达分析

生长素响应基因家族能调节植物体内生长素平衡和生长素信号途径。文章采用生物信息学方法检索获得葡萄(Vitisvinifera L.)基因组数据库中的生长素响应基因,通过分析其染色体定位、基因共线性和系统进化,发现葡萄基因组含有25个AUX_IAA基因、19个ARF基因、9个GH3基因、42个LBD基因。这些生长素响应基因不均匀分布在葡萄的19条染色体上,部分家族基因在染色体上形成基因簇。葡萄芯片数据结果表明,生长素响应基因在葡萄不同时期的果实和叶芽中均有表达,尤其在果实转色期、叶芽萌发或休眠期表达量急剧变化。研究结果为葡萄生长素响应基因在叶片和果实发育过程中的功能研究提供参考。     

赤霉素与细胞分裂素对葡萄果实邻近叶光合特性及果实品质的影响

以‘阳光玫瑰’葡萄为材料,在连栋避雨大棚栽培条件下,研究了花后两周同一浓度赤霉素(GA3)与不同浓度细胞分裂素(CPPU)组合对葡萄果穗邻近叶片的光合特性及果实品质的影响.结果表明:非直角双曲线模型较为适合果穗邻近叶光响应曲线拟合.在25 mg·L-1GA3分别与5、10、15、20 mg·L-1CPPU组合处理下,葡萄果穗邻近叶的净光合速率和气孔导度均随着光合有效辐射的增加而增加,胞间CO2浓度降低.25 mg·L-1GA3分别与5、10、15mg·L-1CPPU组合处理下,果实品质随着CPPU浓度的增加而提高.25 mg·L-1 GA3+20mg · L-1CPPU处理下,虽然果穗邻近叶的光合能力高于其他浓度处理,但果实品质相关指标较25 mg·L-1GA3+15 mg·L-1CPPU处理时低,表明适宜的CPPU浓度可以提高果实邻近叶的光合能力及果实品质,浓度过高反而使果实品质下降.花后两周较为合理的组合为25mg·L-1 GA3+15 mg·L-1CPPU.     

苹果果实花青素形成与乙烯释放的关系

新红星苹果果实在盛花后１１０ｄ以前花青素含量较低,以后随果实进一步发育而迅速增加,盛花后１１０￣１２０ｄ内为花青素积累高峰,果实乙烯释放与花青素积累过程变化规律一致。果实伤害处理明显刺激果皮乙烯及花青素形成,花青素出现时期晚于乙烯已明显开始增加期。Ａｇ＾＋能部分抑制伤害果实花青素的形成,果实阴、阳面果皮的乙烯释放速率在果实成熟期间差别不大。     

苹果果实糖积累特性与品质形成的关系

以'富士'和'国光'苹果为研究对象,对其果实发育过程中糖含量及其代谢关键酶活性的变化进行测定分析,以揭示糖分积累代谢特性对果实品质形成的影响.结果表明:(1)'富士'和'国光'均为己糖积累型果实, '富士'果实以积累果糖最多,果糖/葡萄糖(F/G)值为1.56,而'国光'以积累葡萄糖最多,F/G值仅为0.68;蔗糖在两品种中含量和所占比例均很低,在近成熟期'富士'高于'国光'.(2)'富士'果实蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性均随果实糖的累积量增加而显著升高,酸性转化酶(AI)活性也渐趋升高,而中性转化酶(NI)活性波动不大,且其糖累积与AI和SPS活性相关性最大,而与NI相关性不大,SS的作用主要表现在发育后期;在 '国光'果实糖积累过程中SPS起主导作用,SS和NI的作用主要表现在发育前期,而AI的作用不大.(3)'富士'和'国光'果实淀粉含量变化趋势相同,在淀粉积累高峰之后,'富士'果实淀粉降解速度更快,其淀粉含量迅速下降且低于'国光',此时其相应淀粉酶活性也高于'国光'.研究发现,'富士'和'国光'果实糖积累和淀粉代谢均存在显著差异,从而直接或间接地影响着果实糖代谢过程,进而导致果实品质的显著差异.     

葡萄果实中的糖分积累和调控

文章介绍葡萄果实不同发育期糖分积累的特点.糖分积累的细胞学途径、共质体到质外体的转变过程和这两种途径的调控机制,以及根域限制栽培措施对葡萄果实糖分积累的影响和机制的研究进展.     

ABA和Fluridone对苹果果实成熟的影响

金完和新红星苹果（Ｍａｌｕｓ ｐｕｍｉｌａ ＭＩｌｌ,ｅｖｓ．Ｇｏｌｄｅｎ Ｄｅｌｉｃｉｏｕｓ ＆ Ｓｔａｒｒｉｍｏｓｏｎ）果实的成熟过程受脱落酯（ＡＢ）的调节。金冠果实从盛花后９０天起,ＡＢＡ浓度从低到高依次为种子、果心、果肉,至盛花后１５０ｄ,果心组织ＡＢＡ浓度高于１．８μｍｏｌ／ｋｇＦＷ时,果实自发产生乙烯跃变。外源ＡＢＡ处理能有效地触发发育晚期的金冠红星果实系统－２乙烯的合成,并使组织ＡＣ