浅析外源糖对苹果果实山梨醇代谢相关酶活性的影响的论文.docVIP

　　浅析外源糖对苹果果实山梨醇代谢相关酶活性的影响的论文 摘要：以新红星苹果为试材，采用果实圆片孵育体系研究了外源糖对sdh和sox活性的影响。结果表明：在整个发育过程中，苹果果实的sdh活性与葡萄糖、果糖和蔗糖含量间不存在显著的相关性；而sox活性与葡萄糖和果糖含量间存在极显著的相关性。外源山梨醇和蔗糖均可提高发育前期和发育后期苹果果实的sdh和sox活性，其中以山梨醇的诱导作用最为显著。外源葡萄糖对sdh活性的增加具有显著的促进作用，但抑制sox活性，而外源果糖对苹果果实sdh和sox活性的诱导效果与葡萄糖恰好相反。结果还表明，外源糖对发育前期苹果果实sdh和sox的诱导作用均显著高于对发育后期苹果果实的诱导作用。由此推断，苹果果实中山梨醇代谢相关酶的活性变化受到可溶性糖的调控。 关键词：苹果果实；外源糖；山梨醇脱氢酶；山梨醇氧化酶 　　　 　　 　　果实所积累糖的种类、含量及比率是决定其品质及商品价值的重要因素[1]。近几年众多研究结果表明，可溶性糖不仅作为代谢基质为植物发育提供能量和中间产物，而且还具有信号功能，可通过多条途径在不同水平上调节糖代谢相关酶的基因表达和酶活性变化[2-3]。山梨醇作为苹果光合同化产物的主要输出和运输形式[1, 4]，在苹果果实内可被迅速转化[4]。山梨醇脱氢酶（sdh）和山梨醇氧化酶（sox）是参与山梨醇代谢的关键酶，其中sdh将山梨醇还原成果糖，sox将山梨醇氧化成葡萄糖[4-6]。发育过程中，苹果果实sdh和sox活性变化与可溶性糖含量间的关系尚不清楚，本研究以新红星苹果为试材对比进行了探讨与分析。. 　　 　　1 材料和方法 　　 　　1.1 材料 　　试验于2009─2010年在青岛农业大学果树试验中心进行。以12年生新红星（malus domestica borkh. cv. starkrimson）为试材，树势中庸，生长发育正常，常规田间管理。从花后间隔15 d取样1次，每次随机取50个果实，果肉用液氮速冻后置-80 ℃超低温冰箱贮存备用。分别在花后50 d和100 d进行外源糖孵育试验。 　　1.2方法 　　1.2.1可溶性糖的测定葡萄糖、果糖和蔗糖的测定采用高效液相色谱法（hplc）[7]。柱温40 ℃，流速2 ml/min，rid示差检测器；流动相为乙腈∶水=83∶17，每次进样体积为20 μl，根据样品峰面积和标准曲线计算蔗糖、葡萄糖和果糖含量。 　　1.2.2果实圆片试验参照beruter等[8]的方法略有改动。将花后50 d和100 d的果实分割成直径1.0 cm，厚0.1 cm的圆片，在平衡缓冲液中平衡30 min后进行外源糖孵育试验。取5 g果肉圆片与20 ml分别加入浓度为100 mmol·l-1的葡萄糖、果糖、山梨醇、蔗糖的mes缓冲液混合（用100 mmol·l-1甘露醇调节各反应液的渗透势），放入50 ml的三角瓶中，在摇床上振荡反应16 h（25 ℃），测定sdh和sox的活性。3次重复。 　　1.2.3酶液的制备及酶活性测定称取1 g果肉于研钵内，加少量石英砂和5 ml的50 mmol·l-1 hepes-naoh（ph 7.5），冰浴研磨匀浆，12 000 g，4 ℃离心20 min。上清液用稀释10倍的提取缓冲液透析15 h。参照yamaki等[5]的方法测定sdh和sox的活性。 　　 　　2 结果与分析 　　2.1 发育过程中苹果果实山梨醇代谢相关酶活性及可溶性糖含量变化 　　图1表明，发育前期，苹果果实的sdh和sox活性均较低。从花后45 d开始，sdh活性增加显著，到花后75 d，sdh活性达到最高，之后随果实发育逐渐下降直至果实成熟。与sdh的活性变化相比，整个发育过程中sox活性较低且变化较小。在发育前期，sox与sdh活性差异不显著。从花后45 d开始，sox活性缓慢上升，到花后120 d达到最大值，但显著低于sdh活性。 　　从图2可以看出，发育早期新红星苹果果实的果糖和蔗糖含量均较低，而葡萄糖含量在花后30 d有一定增加。随着果实的发育，从花后60 d开始，果糖和葡萄糖含量迅速增加，其中以果糖的积累最为显著。到果实发育后期，新红星苹果果实的果糖含量最高，葡萄糖含量次之。纵观苹果果实的整个发育过程，蔗糖含量仅在发育后期才有一定的增加，但最终含量仍较低，远低于果糖和葡萄糖的含量。 　2.2 发育过程中苹果果实山梨醇代谢相关酶活性与可溶性糖含量间的相关性 　　在整个发育过程中，苹果果实的sdh活性变化与葡萄糖、果糖和蔗糖含量间均不存在显著的相关关系（表1）。而sox活性与苹果果实的葡萄糖和果糖含量间存在极显著的正相关关系 ，相关系数分别为0.789 1和0.900 2。苹果果实的sox活性