两个品种枸杞果实糖代谢差异生理原因.doc

两个品种枸杞果实糖代谢差异的生理原因（综述） 枸杞（Lycium barbarumL.）属茄科枸杞属的落叶灌木,是名贵中药材 ,不但具有滋肝补肾、生精益气、治虚安神、祛风名目等医疗效果 ,而且果实营养丰富 ,含糖、蛋白质、脂肪、胡萝卜素、维生素等营养成分 ,也是良好的滋补食品。枸杞是宁夏干旱地区传统农业支柱产业之一 ,种植历史悠久 ,栽培技术先进 ,栽培面积已达1 338ｈｍ2 。由于这里土壤肥沃、光温充足 ,枸杞产量高、质量好、粒大、肉厚、味甘、有效成分含量高 ,不但畅销国内 ,而且在东南亚及欧美市场享有盛名。 到目前为止，有关枸杞的栽培育种，化学成分分析，药理学的研究和枸杞的抗盐性研究等方面研究比较多；如：宁杞Ⅱ丰产栽培技术（姬生锋，2005）；宁杞4号的选育（胡忠庆,2005）; 宁夏枸杞嫩枝扦插育苗技术（张晓放，2005）；枸杞子的临床药理学研究及应用概况（钱彦丛，2000）等。在枸杞生产中，人们长期以来对枸杞产量的增加及其相关机理（如栽培，育种，保花，保果等）的研究也比较多，而对枸杞的品质及其品质形成机理的研究相对较少，而优良的品质是宁夏枸杞畅销国内走出国门的原因。 水果中普遍含有葡萄糖、蔗糖、果糖。如苹果、梨等含果糖较多；柑橘、桃、李、杏等含蔗糖较多；葡萄含葡萄糖较多。各种水果的含糖量在10％至20％之间，超过20％含糖量的有枣、椰子、香蕉、大山楂等鲜果。含糖量低的有草莓、柠檬、杨梅、桃等。枸杞果实主要以葡萄糖和果糖为主，而蔗糖的含量很少。糖份含量的高低是衡量果实品质的主要依据。因而对于枸杞果实糖份代谢及糖积累生理原因的研究，阐明果实糖份积累的机理及其控制步骤，将有助于人们改变栽培措施或者利用分子生物学手段调控糖份积累。 糖在植物的代谢、生长、发育上是一个重要的、多重的角色。糖是光合作用的产物,又是呼吸作用的底物,它为植物的生长发育提供碳骨架和能量,并能增强植物抗逆性。糖的代谢是整个生物代谢的中心,它勾通了蛋白质代谢、脂类代谢、核酸代谢及次生物质代谢。糖类的合成与分解影响细胞及溶液的渗透势,渗透势的变化是氧份运输的动力之一,它会影响糖分的运输;渗透势变化会影响水势及水份的流动,从而影响气孔开闭、花药裂开等活动;渗透势的变化影响植物抗协迫环境的能力。糖类的运输及分配勾通了源器官和库器官。叶片光合作用合成的糖分,通过韧皮部的装载运到库端,卸载进入库细胞,为库的生长提供氧分。如花粉管的萌发、果实、种子的膨大与成熟。块根、块茎的膨大生长。如果增大源端的装载能力和库端卸载能力,将有更多的光合产物合成并输出进入库组织。这将大大增加作物的产量,对农业生产上很有意义。糖类的代谢及运输分配还会影响进入库细胞的糖及库细胞贮存的糖的形式,从而对作物及果蔬的品质产生影响,对中药材的有效成份含量产生影响。例如水果中所含糖份的种类及比例是决定水果品质、风味的主要因素。马铃薯块茎中非还原糖含量的高低,决定薯块加工品质的好坏。 多糖常是中药材中的有效成分,黄芪总多糖含量受糖代谢调控。近年来,糖在植物中的作用最引人关注的方面是糖的信号功能。由于转基因技术的普及应用;突变体种类的增多及使用;还有糖类似物及抑制剂的使用,这些手段加快了糖信号的研究。植物中的糖感受蛋白对不同种类的糖感受,起始糖信号,产生的糖信号在胞内以各自不同的途径进行转导,最终调控许多相关基因的表达及酶活性。相关基因在时空上的差异表达,导致了植物在代谢、生长及发育方面的变化。更为复杂的是糖信号不仅是胞内转导的唯一信号,它能与Ca信号系统、光敏素信号系统、N信号系统、激素信号系统交错汇通,形成胞内复杂的调控网络。调控植物的生长、发育及对外界环境的反应。逐步弄清与糖相关的代谢及调控机制,在生产上将会产生重要的意义。 陈攀栋,沈火林,杨学妍,马丽华(2007)在不同辣椒品系果实发育过程中糖含量和蔗糖代谢酶活性的变化一文中为了说明果实主要糖含量变化的规律,以及进一步研究果实生长发育与糖含量变化的关系,他们研究了辣椒蔗糖代谢关键酶:蔗糖磷酸合成酶(SPS),蔗糖合成酶(SS),酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)在果实生长过程中活性的变化。两品系果实的SPS活性在绿熟期之前快速升高,绿熟期之后又快速下降。SS活性仅在幼果期比较高,然后快速下降。AI活性则是先升高再降低,在绿熟期最低,最后在果实完全成熟过程中再次升高,但数值仍低于快速生长时期。NI活性变化与酸性转化酶类似,但数值低于AI,另外其活性的下联系果实糖分含量的变化可以看出,虽然SPS活性变化与果实蔗糖含量变化趋势不完全一致,但两品系的SPS活性最高的2个时期却分别对应着蔗糖含量最高的2个时期。在幼果期405品系的SPS活性低于伏地尖,蔗糖含量亦如此,而此后尽管405品系的SPS活性高于伏地尖,但405仍然快速地积累蔗糖,而伏地尖的蔗