脐橙在不同生境下果实的糖代谢研究

脐橙在不同生境下果实的糖代谢研究

龚荣高[1]2003年在《脐橙在不同生境下果实的糖代谢研究》文中进行了进一步梳理本研究采取田间生物学、生态学观测和室内生理生化测试相结合的综合分析方法,对脐橙果实发育过程中,果实糖代谢相关酶的活性变化动态、糖代谢相关酶与糖分积累的关系、不同生境下果实糖代谢相关酶活性比较以及主要生态因子对果实糖代谢的影响等方面进行了较全面系统的研究,结果表明: 1、脐橙果实中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在幼果期很低,但随着果实的发育SPS的活性迅速增加,并在花后150天达到高峰,随后迅速下降,一直到成熟期,都保持在较低水平。蔗糖合成酶(SS)包括合成和分解两个方向,二者在幼果期的活性均较高,随果实的发育而快速下降,但在花后105天后二者的活性出现回升(分解方向一直回升到花后150天),随后又下降。SS合成方向的活性在花后150天后回升较快,直到花后195天达到另一个高峰,随后迅速下降。SS分解方向的活性在花后165天降到最低,之后又回升,直到花后195天后才下降。在果实的整个发育过程中,SS合成与分解方向的活性变化趋势比较相似。 2、果实膨大中后期,SPS活性迅速降低时,SS合成方向的活性则迅速上升;在SPS活性和SS合成方向的活性上升阶段,SS分解方向的活性也出现相应的回升,SPS和SS(合成方向)都是催化蔗糖合成的酶,在缺少转化酶的情况下,SS(分解方向)就成为催化蔗糖分解的主要酶,并通过调节果实中蔗糖的浓度来影响果实的库强,它与SPS和SS(合成方向)共同调节果实糖分的积累;果实糖代谢相关酶之间是相互协调的,综合作用于果实糖分的积累。 3、从果实糖分开始积累到花后150天,影响脐橙果实内蔗糖合成的主要酶是SPS,果实含糖量与SPS的活性呈极显着的正相关;而在花后150天以后,影响果实内蔗糖合成的主要酶则是SS合成方向的活性,果实含糖量与SS合成方向的活性呈极显着的正相关;SS(分解方向)在这两个阶段中起到很重要的作用,它通过催化蔗糖的分解保持一定的蔗糖浓度梯度,增强果实的库强,使SS(合成方向)和SPS合成的蔗糖不断地进入果实汁胞内,利于果实糖分积累。 4、不同生境条件对果实含糖量有很大的影响,对糖代谢相关酶来说,SPS和SS(分解方向)的活性受不同生境条件的影响较小,但SS合成方向的活性在不同生境条件下的差异明显,有的生境之间的差异已达到极显着的水平。从试验结果可以认为引起不同生境条件下果实糖含量的差异的主要酶,是果实中55(合成方向),而SPS和55(分解方向)对不同生境果实糖含量差异所起的作用不明显。 5、对生态因子与果实糖代谢进行灰色关联度分析结果表明,年平均气温、花后120至150天的平均气温、花后90至120天的日照百分率、)10℃的活动积温和花后60至90天的平均气温与果实含糖量的关联度列前五位。各生态因子与果实糖含量的关联度排序的结果说明,对果实糖分积累影响最大的生态因子是气温,特别是年平均气温和果实糖分积累的关键时段的平均气温,其次为果实糖分积累的各关键时段的日照时数及日照百分率。在一定范围内气温高、热量大和日照良好的地区,脐橙果实含糖量高。气温和日照是影响脐橙果实糖分积累的主要生态因子,是脐橙生态区划的重要指标。

龚荣高[2]2006年在《不同生境下脐橙果实糖酸代谢生理生态反应的研究》文中提出本研究针对当前脐橙产业发展中普遍存在着果实糖低酸高导致品质差的关键问题,从决定脐橙品质的最重要指标的糖、酸含量和糖酸比入手,并从生态生理的角度研究分析脐橙糖酸代谢,试图探索影响不同生境和不同脐橙品种果实糖、酸代谢积累的关键酶及生态区划的主导生态因子,为脐橙生态区划提供相关理论和实践依据。为此,本试验选取脐橙果实品质和生态条件差异较大的3大类生态代表型区的7个生态代表性园片,以9~11年生的红桔砧的罗伯逊脐橙、纽荷尔脐橙和丰脐为试材,采取田间生物学、生态学观测和室内生理生化测试相结合的综合比较分析方法,重点研究比较果实发育过程中脐橙在不同生境下果实糖酸含量动态变化及其代谢相关酶的活性变化,并综合研究分析决定果实风味品质的精、酸含量和糖酸比与糖酸代谢相关酶的关系,不同脐橙品种果实生长发育过程中糖酸代谢生理,以及主要生态因子对果实糖酸代谢的影响等方面进行了较全面系统的研究,研究结果如下:1、在脐橙果实有机酸积累期,CS、PEPC活性随有机酸积累而增大,呈显着正相关。而在有机酸降解期,IDH的活性与有机酸含量呈极显着负相关。因而影响果实有机酸合成的主要酶是PEPC和CS,而影响有机酸分解的则是IDH。但细胞质ACO在有机酸降解时起一定的作用,而MDH和线粒体ACO则对酸含量的影响小。2、果实发育过程中,脐橙果实内糖酸比的变化与SS合成方向和IDH的活性变化相一致。糖酸比与SS合成方向和IDH活性均达到极显着相关水平,而与SPS在花后105 d至150 d显着相关,与细胞质ACO在花后105 d至180 d显着相关。由此认为影响脐橙果实糖酸比的主要酶为SS合成方向和IDH,SPS和细胞质ACO也起一定的作用。CS和PEPC虽然是果实有机酸合成的重要酶,但其活性与糖酸比的大小无明显的相关性。3、果实发育过程中,不同生境下脐橙果实有机酸含量的差异,不是取决于果实发育早期有机酸合成积累量,而是果实发育后期有机酸降解量。不同生境下总糖、蔗糖和果糖含量差异显着,均表现为在南亚热带生态型区的显着高于在中亚热带生态型区和中北亚热带生态型区的,在中亚热带生态型区的也显着高于中北亚热带生态型区的,但葡萄糖在各生境下相近。不同生境下脐橙果实内蔗糖和果糖的含量差异而引起总糖含量的差异。生境条件对果实内糖酸比的影响随着果实的发育而逐渐增大,到成熟采收期时各生境下的糖酸比差异表现出与果实总糖含量变化相一致。4、不同生境下,果实内CS、MDH和线粒体ACO的活性变化小、差异不显着;但PEPC和细胞质ACO活性在花后120 d后差异显着;而IDH的活性表现为在南亚热带生态型区的极显着高于在中亚热带生态型区的,而在中亚热带生态型区的极显着高于在中北亚热带生态型区,恰好与不同生境下果实有机酸含量差异恰好相反。因而说明引起不同生境下果实有机酸含量差异的关键酶是IDH,PEPC和细胞质ACO也起到一定的作用,是这3种酶共同作用的结果。但果实内CS、MDH和线粒体ACO与不同生境下果实有机酸差异关系不密切。引起不同生境下果实糖含量差异的关键酶则是SS合成方向。5、不同脐橙品种糖含量差异是由于它们果实内SPS和SS合成方向的活性大小不同所致,可以认为是这两种酶共同作用的结果,SPS主要作用于果实发育中前期,SS合成方向则主要作用于果实发育中后期。6、CS、细胞质ACO、MDH和线粒体ACO活性在不同脐橙品种果实内活性差异小;PEPC和IDH活性则在不同脐橙品种中差异显着,说明PEPC和IDH是引起不同脐橙品种有机酸差异的主要酶。7、脐橙果实糖酸比与各地主要生态因子进行灰色关联度分析结果年日照时数、花后60 d至90d的日照百分率和花后120d至150d的日照百分率与果实糖酸比的关联度都在0.9以上。而且,果实膨大期至成熟期各时段的平均气温和日照百分率与果实糖酸比的关联度几乎均在前十位,这进一步表明年日照时数、果实发育关键时期的平均气温和日照以及年活动积温是影响果实糖酸比的重要生态因子,可以作为脐橙生态区划的重要指标。在栽培管理条件相对一致的情况下,在一定范围内果实发育关键时期的日照好、气温高以及年积温高的地区脐橙果实糖高酸低,糖酸比高。

龚荣高, 张光伦, 吕秀兰, 曾秀丽, 罗楠[3]2004年在《脐橙在不同生境下果实蔗糖代谢相关酶的研究》文中提出研究了四川3个生态型区5个代表性果园中的脐橙果实蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性变化及其与果实糖积累的关系。结果表明:SPS是影响果实膨大期糖积累的重要酶,而成熟期的关键酶则是SS合成方向;在不同生境下,果实内SPS和SS分解方向活性差异不明显,而SS合成方向活性的差异则达到极显着水平,说明虽然SS分解方向和合成方向都通过调节果实库强而影响糖的运输和积累,但SS合成方向才是引起不同生境下脐橙果实含糖量差异的关键酶。

孙达, 张红艳, 程运江, 徐娟[4]2015年在《11个产地纽荷尔脐橙果实风味物质含量差异》文中提出2011年、2012年从11个脐橙产地收集到22份纽荷尔脐橙果实样品,采用气相色谱法对果实汁胞中的可溶性糖和有机酸进行检测,并采用高效液相色谱法检测2012年果实中的主要苦味物质。结果表明:(1)果实中的可溶性糖主要为果糖、葡萄糖和蔗糖,其中蔗糖含量最高(占可溶性总糖含量的51.01%~60.19%),肌醇含量最低;丹江口、桂林和衢州等不同产地的果实中可溶性糖含量在不同年份间有显着差异;(2)果实中的有机酸主要是苹果酸、柠檬酸和奎宁酸,其中柠檬酸含量最高(占总酸含量的73.74%~90.04%),奎宁酸含量最低;丹江口等产地的果实中有机酸含量在不同年份间有显着差异;(3)果实中的主要苦味物质为柠檬苦素和诺米林,吉首和雅安果实中的柠檬苦素含量(分别为670.0±293.2μg/g和652.1±217.0μg/g)显着高于其他产地;衢州果实中的诺米林含量最高(789.7±38.9μg/g),并显着高于其他产地。对11个产地纽荷尔脐橙果实中的糖、酸与苦味物质进行偏相关分析,结果表明果实中各风味物质具有一定的相关性,其中果糖和葡萄糖、苹果酸和奎宁酸、诺米林和肌醇各含量之间均呈显着正相关,蔗糖与奎宁酸含量呈显着负相关。纽荷尔脐橙果实风味物质在不同产地间有一定差异,气候因素可能是造成成熟果实酸和苦味物质含量差异的主要原因。

曹淑燕[5]2016年在《相同管理水平下黄果柑株间果实糖酸差异因素探究》文中指出本试验以相同管理水平下,砧木相同,树龄、树势、树载等基本一致的黄果柑为材料,探究了糖酸代谢酶活性及其基因表达对株间黄果柑果实糖酸积累的影响。研究结果如下:(1):黄果柑果实以积累蔗糖为主,从转色期到成熟期(花后210-330天),蔗糖含量占总糖含量的46.66%-69.73%,株间果实糖含量差异主要由蔗糖含量的差异造成。(2):黄果柑果实成熟后期高的SS(合成方向)活性能够促进黄果柑果实糖的积累,而SPS活性主要在黄果柑果实成熟前期对糖积累起关键作用。SS(合成方向)与SPS活性变化是导致株间黄果柑果实糖含量出现差异的关键因素。黄果柑果实糖积累的差异与蔗糖代谢酶类净活性相关,果实成熟前期(花后210-250天),蔗糖代谢酶的净活性为35mg·g-1·h-1 FW左右,果实成熟中后期(花后270-330天),蔗糖代谢酶类净活性在10-25 mg·g-1·h1之间。(3):黄果柑果实SS(合成方向)、SPS、AI及NI基因表达,与其酶活性的变化趋势相同,是影响相应酶活性的关键因素,且SPS与AI基因表达是黄果柑果实糖积累的限制性因子。株间黄果柑果实糖含量差异主要是由SS(合成方向)及AI表达量的差异导致。(4):黄果柑果实以积累柠檬酸为主,从转色期到成熟期(花后210-330天),柠檬酸含量占总酸含量的90%以上,株间果实酸含量差异主要由柠檬酸含量的差异造成。(5):黄果柑有机酸含量的降低与CS活性关系不大,而抑制PEPC活性能够降低果实中有机酸的生成。ACO和IDH活性的提高,能够促进黄果柑果实有机酸的分解,从而降低果实总酸含量。株间黄果柑果实有机酸含量的差异是ACO和IDH活性共同作用的结果。(6):CS与IDH基因的表达差异导致株间黄果柑果实品质出现相应的变化,且株间黄果柑果实IDH表达水平与总酸含量间呈显着性负相关,是影响株间黄果柑果实中有机酸积累的关键限制因子。

张长明[6]2013年在《不同施肥处理对秭归脐橙土壤和叶片养分及柠檬酸代谢的影响》文中指出本文以湖北秭归地区种植的纽荷尔脐橙和红肉脐橙为主要试验材料,通过连续施肥试验,探究不同磷钾配比与中微量元素施肥对脐橙园土壤、叶片养分的影响以及果实可滴定酸的变化情况,并在此基础上研究不同施肥处理对两种脐橙果实柠檬酸含量及其代谢相关酶活性的影响,为合理施肥改善果实品质提供理论依据和实践指导。得出的主要结论如下:(1)不同施肥处理对脐橙园土壤和叶片养分的影响施肥能够显着改善两种脐橙园土壤和叶片的样养分状况。磷钾配比施肥能够提高土壤和叶片中相应养分的含量。纽荷尔脐橙和红肉脐橙土壤和叶片养分含量存在差异,但随各肥料的施用变化规律相一致,叁月份开始升高,到7月份达到最大然后下降。不同施肥处理下叶片的养分含量周年变化基本一致,不同养分元素的动态变化存在差异,同一养分元素在不同年份间有所差异。中微量元素施肥方面,单施微肥能够提高土壤及叶片中相应养分元素含量,而微肥配施则能够起到同样的效果。(2)不同施肥处理对两种脐橙可滴定酸含量的影响两种脐橙果实中可滴定酸的含量均随着磷肥的施入而不断降低,说明施磷有助于降低果实酸味。而适量钾肥施入能够降低果实可滴定酸含量,但是过量则酸含量增加,合理控制钾肥对于改善果实风味具有重要作用。(3)不同施肥处理对两种脐橙柠檬酸含量及其代谢相关酶活性的影响两种脐橙果实中柠檬酸的含量在果实膨大初期增长较快,至果实膨大中期(花后105天左右)时达到最高,随后逐渐下降直至果实成熟。施磷和施入铁肥能够降低柠檬酸含量,而施钾能够提高果实柠檬酸含量。与柠檬酸合成相关的酶是PEPC和CS,变化趋势与柠檬酸含量变化相同;与柠檬酸分解相关的酶是细胞质乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶,其活性随着果实成熟不断升高。施入磷肥和铁肥,果实PEPC和CS活性降低,而IDH活性升高,减少柠檬酸合成而促进其分解,从而降低果实酸度;施入钾肥,PEPC和CS活性升高,其他酶类并无显着性变化,促进柠檬酸合成,造成果实变酸。

参考文献:

[1]. 脐橙在不同生境下果实的糖代谢研究[D]. 龚荣高. 四川农业大学. 2003

[2]. 不同生境下脐橙果实糖酸代谢生理生态反应的研究[D]. 龚荣高. 四川农业大学. 2006

[3]. 脐橙在不同生境下果实蔗糖代谢相关酶的研究[J]. 龚荣高, 张光伦, 吕秀兰, 曾秀丽, 罗楠. 园艺学报. 2004

[4]. 11个产地纽荷尔脐橙果实风味物质含量差异[J]. 孙达, 张红艳, 程运江, 徐娟. 植物科学学报. 2015

[5]. 相同管理水平下黄果柑株间果实糖酸差异因素探究[D]. 曹淑燕. 四川农业大学. 2016

[6]. 不同施肥处理对秭归脐橙土壤和叶片养分及柠檬酸代谢的影响[D]. 张长明. 华中农业大学. 2013

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