嘎拉苹果果实质地发育软化与细胞壁降解及其基因表达的关系

以嘎拉苹果为试材,分析了果实发育软化过程细胞壁组分、细胞壁酶活性及其酶基因表达的变化。结果表明,发育期,细胞壁物质(CWM)及其组分均先升后降,果胶中共价结合果胶(CSP)含量最高,纤维素含量远高于半纤维素,此期CSP和纤维素含量与硬度显著相关,细胞壁酶表现不同的活性变化和基因表达,并与细胞壁组分存在一定相关性,表明细胞壁降解参与了果实发育期的相关生理过程。采后CSP含量快速降低,水溶性果胶(WSP)含量开始增加,纤维素和半纤维素含量降低,均与硬度显著或极显著相关;细胞壁酶中,β-Gal活性和基因表达量增幅最快,α-Af和PG次之,PME活性和基因表达的增加时期相对滞后,且β-Gal和α-Af活性与硬度和各细胞壁组分的相关性强于PG和PME,PG与CSP和半纤维素表现较强相关性,而在PME上的相关性最差,说明细胞壁代谢与嘎拉果实软化密切相关,β-Gal和α-Af可能对果实软化的作用更强。     

茄子果实采后软化过程中细胞壁组分及其降解酶活性的变化

研究了细胞壁组分及其降解酶活性的变化与茄子果实采后软化的关系。结果表明,采后茄子果肉硬度随贮藏时间的延长而不断下降。贮藏期间果肉水溶性果胶(WSP)含量在贮藏前12天不断增加,之后快速下降,而共价结合型果胶(CSP)、半纤维素和纤维素等细胞壁组分含量持续减少。果肉果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(CX)活性均呈先升高后下降趋势,分别在贮藏至第6、9、12天达到最大值;β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性始终保持较高水平,且在整个贮藏期间活性变化不明显。相关性分析结果表明,CSP、半纤维素和纤维素的降解与采后茄子果实软化密切相关,PG和CX在茄子果实采后软化过程中起着重要的作用。     

冷藏对蓝莓果实细胞壁组分及其降解酶活性的影响

以"蓝丰"蓝莓果实为试材,研究了冷藏对蓝莓果实细胞壁组分及其降解酶活性的影响。结果表明:蓝莓果实的软化与离子结合型果胶(ISP)、共价结合型果胶(CSP)含量和多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性关系密切,其中,ISP含量和PG活性与果实硬度呈显著负相关,Cx和β-Gal活性与果实硬度呈极显著负相关,CSP含量与果实硬度呈极显著正相关;冷藏期间,随果实硬度的逐渐下降,CSP含量逐渐降低,ISP含量变化幅度小,PG和β-Gal活性呈上升趋势,Cx活性呈现先下降后上升趋势,3种酶均在贮藏的后期活性急剧上升;在冷藏的30 d,果实的细胞壁组分和相关酶活性变化较小,果实硬度下降缓慢;与采后自然后熟的果实相比,冷藏30 d的蓝莓果实常温货架期间Cx活性和β-Gal活性一直处于较低水平,PG活性高峰延晚出现,Cx活性高峰极显著降低,果胶甲酯酶(PE)活性未出现高峰。可见,冷藏30 d的蓝莓果实细胞壁组分含量及相关酶活性的变化一定程度受到抑制,果实状态保持良好。     

苹果发育过程中细胞壁代谢及果肉质地的变化

以质地存在差异的“蜜脆”、“嘎拉”、“倭锦”、“鸡冠”4 个品种的苹果为材料,分析了果实发育过程中硬度、脆度和单果质量的变化,以及细胞壁中果胶、纤维素、半纤维素的含量和多聚半乳糖醛酸酶（polygalacronase,PG）、果胶甲酯酶（pectinmethylesterase,PME）、纤维素酶（carboxymethycellulase,Cx）、β-半乳糖苷酶（β-galactosidase,β-Gal）活性的变化,以期找到品种间质地差异的主要因素。结果表明：果实发育过程中果实硬度降低、脆度变小、感官脆度增大,细胞壁各个组分的含量在4 个品种中均呈下降趋势;在成熟果实中,脆性较好的品种果实中纤维素含量较低,水溶性果胶（water soluble pectin,WSP）含量较高,硬度低的品种果实中离子结合果胶（ionic soluble pectin,ISP）含量较高;PG、β-Gal在高脆品种“蜜脆”、“嘎拉”中活性较高,而Cx、PME活力在各品种间无明显差异。认为WSP、ISP和纤维素含量的差异以及PG和β-Gal活性的差异是形成苹果果实质地差异的关键因素。     

氯化钙处理对采后百香果细胞壁物质代谢的影响

为探究氯化钙（CaCl2）处理对常温贮藏百香果细胞壁物质代谢的影响,采用5% CaCl2 对新鲜采摘的百香果进行浸泡处理5 min,清水处理为对照,于（22±1）℃条件下贮藏8 d,定期测定果实硬度、色差、细胞壁组分及细胞壁代谢相关酶活性,并进行相关性分析和主成分分析。结果表明,5% CaCl2 处理能够控制采后百香果硬度、色泽的下降,抑制共价结合型果胶（covalently bound pectin,SCSP）、紧密型半纤维素（24KSF）的降解,降低水溶性果胶（water soluble pectin,WSP）、离子型果胶（ionic bound pectin,ISP）、松散型半纤维素（4KSF）的含量,延缓多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、果胶甲酯酶（pectin methylesterase,PME）活性的上升。相关性分析结果说明,果实硬度与色泽、WSP含量、ISP 含量、24KSF 含量、PG 活性、PME 活性极显著相关（P<0.01）。主成分分析结果表明,PC1、PC2、PC3 代表了12 个指标82.266%的信息,能综合反映百香果生理指标的大部分信息,且CaCl2 处理组综合得分始终高于对照组,说明氯化钙处理可通过调节细胞壁物质代谢来减缓百香果的软化速度,延长货架期。     

采前氯吡脲处理对‘秦美’猕猴桃贮藏期间果实硬度及细胞壁降解的影响

以‘秦美’猕猴桃果实为试材,于盛花期后28 d分别采用0（对照,清水）、5、10、20 mg/L 4 个质量浓度的氯吡脲（1-(2-chloropyridin-4-yl)-3-phenylurea,CPPU）溶液进行蘸果处理,蘸果时间3～5 s,研究采前CPPU处理对‘秦美’猕猴桃贮藏期间果实硬度及细胞壁降解酶活力的影响。结果表明：CPPU处理加速了果实硬度、原果胶和纤维素质量分数的下降,提高了可溶性果胶质量分数及多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、果胶甲酯酶（pectin methylesterase,PME）、纤维素酶（cellulase,Cx）和β-半乳糖苷酶（β-D-galaetosidase,β-Gal）细胞壁降解活力。各处理组果实硬度与可溶性果胶质量分数和PG、Cx活力呈极显著负相关（P＜0.01）,与原果胶、纤维素质量分数呈极显著正相关（P＜0.01）;20 mg/L CPPU处理组果实的β-Gal活力与硬度呈显著负相关（P＜0.05）。CPPU处理提高了果实细胞壁降解酶的活力,促进了细胞壁的降解,加速了贮藏期间果实的软化,降低了果实的耐贮藏性。为维持猕猴桃采后果实硬度,延长贮藏期,生产中不宜使用CPPU处理,或使用的质量浓度不宜超过5 mg/L。     

高能电子束辐照对猕猴桃细胞壁降解相关酶活性和基因表达的影响

以‘海沃德’猕猴桃为试材,经剂量0（对照）、300、400和500 Gy高能电子束辐照后,于0~1 ℃、RH 90%~95%冷库中贮藏90 d,研究电子束辐照对果实硬度、细胞壁组分、软化相关酶活性及其基因表达量的影响。结果表明:高能电子束辐照显著维持了果实的硬度,有效抑制了细胞壁骨架物质原果胶和纤维素的分解,延迟了果实后熟软化。同时,辐照抑制了多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、果胶甲酯酶（pectin methylesterase,PME）、β-半乳糖苷酶（β-D-galaetosidase,β-Gal）和纤维素酶（cellulase,Cx）的活性,降低了PG、PME、β-Gal和Cx编码基因的表达。综合认为,以400 Gy高能电子束辐照对抑制细胞壁降解相关酶活性及基因表达,保持细胞结构的完整性,维持贮藏期间果实硬度效果最好。研究结果为高能电子束用于猕猴桃采后保鲜提供理论依据。     

“福眼”和“东壁”龙眼采后果肉自溶的差异性研究

研究"福眼"龙眼和"东壁"龙眼采后果肉自溶的差异与细胞壁代谢的关系。龙眼果实处理后,在(8±1)℃、相对湿度85%条件下贮藏,定期测定龙眼果肉自溶指数、细胞壁组分(纤维素、半纤维素、原果胶和水溶性果胶)含量以及细胞壁降解酶[果胶酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)和纤维素酶(CX)]活性。结果表明:贮藏14 d后,"东壁"龙眼果肉自溶指数低于"福眼"龙眼,其果肉的纤维素、半纤维素和原果胶含量高于"福眼"龙眼,而水溶性果胶含量、PE、PG、β-Gal和CX活性则低于"福眼"龙眼。综上所述,"东壁"龙眼比"福眼"龙眼耐贮藏且不易发生果肉自溶,是因"东壁"龙眼果肉细胞壁降解酶活性较低,能减少果肉细胞壁组分降解,从而较好地维持果肉细胞壁结构的完整性。     

硬溶质型桃果实成熟过程中细胞壁多糖降解特性及其相关酶研究

以硬溶质型桃‘晚湖景’为试材,研究细胞壁多糖降解以及细胞壁多糖降解相关酶对硬溶质型桃果实成熟软化的影响。结果表明:硬溶质型桃果实成熟过程中,CDTA-1果胶含量上升,两种Na2CO3溶性果胶含量在成熟末期减少率分别为22.5%和27.4%。KOH溶性果胶含量在整个成熟过程中变化不明显。果实CDTA、Na2CO3组分中果胶多糖主链的断裂、半纤维素和纤维素组分中阿拉伯糖和半乳糖的降解主要发生在成熟末期;β-半乳糖苷酶(β-Gal)与桃果实成熟软化启动密切相关,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(Cx)对桃果实成熟后期快速软化起重要作用。Na2CO3-1溶性果胶多糖的降解与硬溶质型果实采后软化密切相关,KOH-1、KOH-2半纤维素多糖的降解可能促进硬溶质型桃果实成熟软化进程,富含半乳糖醛酸的果胶多糖主链的断裂以及果胶、半纤维素、纤维素中阿拉伯糖、半乳糖等中性糖的降解都可能是果肉软化的重要因素,并有多种多糖降解酶参与其中。     

葡萄果肉组织的能量水平和细胞壁代谢对其自溶软化的影响

为研究葡萄采后贮藏过程中自溶软化与能量水平及细胞壁代谢的关系,比较贮藏初期和末期果皮超微结 构的变化。采后葡萄经钙联合涂膜和热处理后,低温（（4.0±0.5） ℃）贮藏,定期测定果肉自溶指数、硬度、 腐烂率、膜透性、能量物质（三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate, ADP）、单磷酸腺苷（adenosine monophosphate,AMP））含量及能荷（energy charge,EC）、细胞壁降解酶活 力和细胞壁成分的变化,扫描电子显微镜观察贮藏初期和末期不同处理果实内果皮的超微结构,以未处理组为对 照。结果显示：随贮藏时间的延长,果实自溶指数、腐烂率和膜透性升高,硬度和能量物质下降,多聚半乳糖醛 酸酶（polygalacturonase,PG）、果胶甲酯酶（pectinesterase,PE）和纤维素酶（cellulase,Cx）活力上升,β-半 乳糖苷酶（β-galactosidase,β-Gal）活力在贮藏30 d内下降,之后急剧升高。细胞壁组分原果胶、纤维素和半纤 维素含量下降,水溶性果胶含量前期上升,后期下降;葡萄内果皮的超微结构破坏,出现了大的孔洞。葡萄果实 自溶指数与能量水平、细胞壁降解酶活力和细胞壁组分紧密相关,果实自溶指数与ATP、ADP含量极显著负相关 （P＜0.01）,和AMP显著负相关（P＜0.05）,与EC无明显相关性（P＞0.05）;与PG、PE、Cx活力极显著正相 关（P＜0.01）,与β-Gal活力无明显相关性（P＞0.05）;与原果胶、水溶性果胶、纤维素和半纤维素含量极显著负 相关（P＜0.01）。钙联合涂膜和热处理能够维持组织的高能量状态和致密的超微结构,抑制PG、PE和Cx活力的升 高,延缓细胞壁降解,延缓自溶软化,其中涂膜显著优于热处理（P＜0.05）。     

采收期对冷藏橄榄果实贮藏期间冷害的影响

针对‘檀香’橄榄果实冷藏期间易发生冷害现象,本实验研究了7 个采收期（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）对（2±1）℃、相对湿度85%～90%条件下冷藏橄榄果实冷害的影响。定期测定贮藏期间橄榄果实冷害指数、果皮褐变指数、果实好果率和质量损失率、果实呼吸强度和细胞膜相对渗透率、果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量的变化。结果表明：与采收期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ相比,采收期Ⅴ能保持冷藏橄榄果实较低的冷害指数、果皮褐变指数、果实质量损失率和较高的好果率,降低果实呼吸强度和呼吸峰值,延缓果实细胞膜相对渗透率升高,保持中后期较高的果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量。因此认为,采收期Ⅴ可作为减轻冷藏‘檀香’橄榄果实冷害发生的适宜采收成熟度。     

细胞壁组分及酶活性与清见果实囊衣绵韧的相关性

以清见杂柑为研究材料,进行定点和定期的跟踪测定,探究清见果实囊衣中果胶类物质、纤维素、半纤维素、木质素含量和果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶活性在花后120～300 d的动态变化情况,及其与清见果实囊衣绵韧程度的相关性。结果表明：囊衣胞壁物质含量在成熟后期均有下降,多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性在后期处于上升趋势,果胶甲酯酶则相反;较高水平的水溶性果胶和低水平的木质素、纤维素、半纤维素有利于清见果实良好化渣性的形成;从花后210～300 d,细胞壁中多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶活性高低是决定囊衣质地绵韧程度的关键因子。     

一氧化氮对常温贮藏下芒果果实软化和细胞壁代谢的影响

为了探明一氧化氮(NO)抑制采后芒果软化的作用机理,将"台农"芒果果实在0.25 mmol/L硝普钠(SNP,NO供体)溶液浸泡处理20 min,常温(20±2) ℃贮藏20 d,定期测定果实硬度、细胞壁组分含量、细胞壁水解酶活性。结果表明,与未处理果实相比,SNP处理显著降低贮藏20 d内果实中多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性(p<0.05),显著抑制贮藏10 d内果实纤维素酶(CX)(p<0.05)活性,极显著抑制β-半乳糖苷酶(β-Gal)和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Af)活性(p<0.01),但使贮藏15~20 d期间果实CX和β-Gal活性及贮藏第20 d的α-L-Af活性均显著增加(p<0.05)。SNP处理显著抑制贮藏5 d内果胶甲酯酶(PME)活性(p<0.05),但在贮藏10~20 d期间保持较高的PME活性(p<0.05)。此外,SNP处理极显著延缓原果胶和纤维素的降解(p<0.01),减少可溶性果胶含量的增加(p<0.05),从而降低贮藏期间果实硬度的损失。硬度与原果胶、纤维素含量均呈极显著正相关(p<0.01),而与CX活性呈显著负相关(p<0.05),与可溶性果胶含量、PG、β-Gal和α-L-Af活性均呈极显著负相关(p<0.01)。可溶性果胶含量与纤维素含量呈极显著负相关(p<0.01),而与α-L-Af活性均呈显著正相关(p<0.05),与PG和β-Gal活性均呈极显著正相关(p<0.01)。因此,采后SNP处理可以通过调节果实细胞壁降解酶活性,减少细胞壁组分的降解,从而延缓芒果采后软化,延长贮藏期。     

Impact of exogenous salicylic acid treatment on the cell wall metabolism and ripening process in postharvest tomato fruit stored at ambient temperature

Tomato is a climacteric fruit susceptible to rapid softening and ripening after harvest. In this study, the changes of physicochemical characters, cell wall-degrading enzymes, cell wall compositions and ethylene production of ‘Hisar Arun’ and ‘BSS-488’ tomato fruits were investigated under the influence of salicylic acid treatment. Salicylic acid treatment effectively delayed firmness decline and increase in PLW, TSS and lycopene content. The treated fruits maintained the integrity of cell wall composition by delay in increase in activities of cell wall-degrading enzymes (pectin methylesterase, polygalacturonase and cellulose) and cell wall components (cellulose, hemicellulose, lignin and pectin) decline. Moreover, salicylic acid treatments significantly suppress expression level of ethylene-producing genes (ACO1 and ACS2) and inhibited ethylene production during storage. Overall, the salicylic acid-induced delay in the ripening process occurs via the strong inhibition of ethylene biosynthesis, lowered cell wall-degrading enzyme activities and slowed cell wall degradation.     

采前喷施水杨酸对红地球葡萄采后果实软化的影响

为探究采前喷施水杨酸(salicylic acid,SA)处理对红地球葡萄采后果实软化进程的影响,以红地球葡萄为材料,采前喷施1.0 mmol/L SA处理,采收预冷后在常温(22±1)℃贮藏,分析果实品质、原果胶(protopec-tin,PP)、纤维素、水溶性果胶(water soluble pectin,WSP)...     

梯度热水处理减轻贮后黄瓜冷害与细胞壁代谢的关系

为探讨梯度热水处理减轻贮后黄瓜冷害与细胞壁代谢的关系,分别以4℃贮藏2、4、6d后不做热处理的"申青"黄瓜为对照(CK),研究了不同梯度热水处理(TG10:黄瓜依次进行14℃,4 min;24℃,4 min;34℃,4 min;44℃,4 min浸泡处理;TG20:黄瓜依次进行24℃,8 min;44℃,8 min浸泡...     

海藻酸钠/纳米TiO2复合涂膜对采后番木瓜果实软化及细胞壁降解影响

为探究海藻酸钠/纳米TiO₂(sodium alginate/nano-TiO₂,SA/TiO₂)复合涂膜处理抑制采后番木瓜果实软化的作用机理,以“日升10号”番木瓜为试材,采用SA/TiO₂复合涂膜处理,研究采后番木瓜果实硬度、细胞壁组分含量和细胞壁水解酶活性的变化规律。结果表明,SA/TiO₂复合涂膜处理能有效地抑制采后番木瓜果实中多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)、纤维素酶(cellulase,Cx)和β-半乳糖苷酶(β-D-galaetosidase,β-Gal)活性,减缓原果胶和纤维素的水解,减少可溶性果胶的增加,从而保持较完整的细胞壁结构,维持果实硬度。因此认为,SA/TiO₂复合涂膜处理可延缓采后番木瓜果实的软化进程,提高果实耐贮性。