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。     

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。     

“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。     

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。     

不同成熟度橄榄果实冷藏期间细胞壁代谢对采后冷害的响应特性

研究冷藏期间橄榄果实细胞壁代谢的变化,探讨不同成熟度橄榄果实冷害发生与细胞壁组分含量、细胞 壁降解酶活性的关系。以白露、寒露、立冬、大雪节气时采摘的‘檀香’橄榄果实为材料,在温度（2±1）℃、 相对湿度85%～90%冷库内贮藏,定期测定橄榄果实冷害指数、果肉细胞壁组分含量和细胞壁降解酶活力的变化。 结果表明,不同成熟度橄榄果实冷藏期间冷害发生与其细胞壁组分降解密切相关,冷害指数与离子结合型果胶 （ionic-soluble pectin,ISP）、共价结合型果胶（covalent-soluble pectin,CSP）、半纤维素和纤维素含量呈负相 关;且果胶甲酯酶（pectin methylesterase,PME）、多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、β-半乳糖苷酶 （β-galactosidase,β-Gal）和纤维素酶（cellulase,CEL）等细胞壁降解酶的活力变化不平衡或活力提高是导致冷藏 橄榄果实细胞壁结构解体、细胞壁代谢异常、冷害发生的主要原因。同时,与成熟度Ⅰ、Ⅲ和Ⅶ的橄榄果实相比, 成熟度Ⅴ保持较低的果实冷害指数及冷藏中后期果肉PME、PG、β-Gal和CEL活力,延缓冷藏中后期果肉水溶性果 胶、ISP、CSP、半纤维素和纤维素含量降低。因此认为,成熟度Ⅴ的橄榄果实可较好维持细胞壁结构的完整性, 有效减轻冷害发生。     

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。     

冬枣后熟软化过程中细胞壁多糖降解特性的研究

研究冬枣采后成熟过程中,果实硬度、呼吸强度、细胞壁物质和不同细胞壁多糖组分的单糖含量的变化。在不同的贮藏阶段(0 d和60 d)提取果实的细胞壁物质和8种细胞壁多糖组分,采用离子色谱法分析部分细胞壁多糖组分的单糖组成。结果表明,随着贮藏期的延长,果实硬度缓慢下降,呼吸强度逐渐升高。后熟过程中果肉细胞壁多糖组分量减少,贮藏前、后Na2CO3-1、CDTA-1和KOH-1溶性多糖量的减少率均呈显著差异(P0.01),其中Na2CO3-1和CDTA-1溶性果胶细胞壁多糖减少尤为显著,表明冬枣果肉软化与CDTA和Na2CO3溶性多糖组分的降解密切相关。Na2CO3和CDTA溶性果胶多糖的单糖组分中,富含阿拉伯糖。贮藏前、后阿拉伯糖降解明显,表明支链的降解促进了果实的软化。半纤维素组分(KOH-1、KOH-2、KOH-3细胞壁多糖组分)在成熟过程中下降,但贮藏前、后KOH溶性半纤维素多糖分子质量峰值几乎没有变化,推测其参与果实软化的进程较复杂。     

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。     

热激处理减轻黄瓜冷害与细胞壁代谢的关系

为了进一步阐明热激处理缓解黄瓜冷害症状的作用机理,研究热激处理对采后黄瓜果实冷害指数、细胞壁组分以及细胞壁降解酶活性的影响,将"金田208"黄瓜经42℃热水处理10 min后,于(2±1)℃下贮藏。贮藏期间定期测定黄瓜果实的冷害指数、果实硬度、细胞壁组分含量和细胞壁水解酶活性。实验结果表明:与对照组相比,热激处理可以显著(p0.05)降低黄瓜果实受到低温胁迫时的冷害指数,能够降低果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-葡萄糖苷酶和纤维素酶的活性,能够延缓果胶和纤维素含量的下降。相关性分析结果表明,黄瓜的冷害与细胞壁组分(原果胶、可溶性果胶、纤维素)之间存在极显著(p0.01)的相关性,与细胞壁水解酶PME和纤维素酶活性之间存在极显著(p0.01)的相关关系,因此可以认为热激处理可以通过降低采后黄瓜果实细胞壁降解酶的活性而减少细胞壁组分的降解,从而维持细胞壁结构的完整性,使黄瓜果实表现出一定的抗冷性。     

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。     

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。     

冰温贮藏对柿果细胞壁物质代谢的影响

为探讨冰温贮藏对柿果采后成熟软化的作用效果,比较研究了冰温贮藏和普通冷藏对柿果细胞壁物质代谢的影响.结果表明,冰温贮藏相比普通冷藏,显著抑制了柿果PG和Cx酶活性,延缓纤维素和原果胶降解以及水溶性果胶含量的增加,较好地保持了果实硬度.贮藏至90d,冰温贮藏柿果的硬度是普通冷藏的1.66倍,表明采用冰温贮藏可延缓柿果实的软化进程,从而延长贮藏期.     

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)...     

一氧化氮熏蒸处理对甜瓜采后细胞壁代谢及黑斑病控制的影响

为探究NO熏蒸处理对甜瓜果实采后细胞壁代谢和抗病性的影响,用60 μL/L的NO熏蒸‘西州蜜25号’甜瓜3 h,常温下放置12 h后,接种交孢链格孢菌（Alternaria alternata）,置于常温下贮藏,定期测定甜瓜果实接种发病率、硬度、细胞膜渗透率和原果胶、可溶性果胶、纤维素质量分数及多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、果胶甲酯酶（pectin methyl esterase,PME）和纤维素酶（cellulase,Cx）的活力,并通过扫描电子显微镜观察果实瓜皮结构变化。结果表明：采后60 μL/L NO熏蒸处理能够有效降低甜瓜果实采后病斑直径、病斑深度及发病率,维持较高的果实硬度和原果胶、纤维素质量分数,减缓细胞膜渗透率、可溶性果胶质量分数的上升,降低PG、PME、Cx活力;扫描电子显微镜结果显示NO处理能够抑制瓜皮表面气孔结构及裂纹部位菌丝的生长,较好地维持气孔结构的完整性。说明适量外源NO熏蒸处理可减缓细胞壁代谢进程,增强采后果实抗病防御能力。     

1-MCP处理对“岳帅”苹果冷藏软化及相关生理指标的影响

研究1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理对"岳帅"苹果低温贮藏期间与软化相关的主要物质含量及酶活性的影响,探讨1-MCP处理对"岳帅"苹果果实软化的调控机理,为"岳帅"苹果贮藏保鲜提供理论依据。以"岳帅"苹果为研究对象,使用0.0、0.5、1.0、2.0μL/L的1-MCP处理后,于(0.0±0.5)℃、相对湿度90%~95%的冷库内贮藏,定期测定果实硬度、呼吸强度、乙烯释放量、细胞壁组成成分及相关酶活性。"岳帅"苹果采后呼吸强度和乙烯释放量均于第30天时达到峰值,多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)也在第30天达活力高峰,果胶甲酯酶、纤维素酶(cellulose,Cx)、β-葡萄糖苷酶第45天达活力高峰,同时果实可溶性果胶含量迅速上升,原果胶、纤维素含量不断下降。0.5μL/L 1-MCP处理可推迟果实呼吸强度高峰、乙烯释放量高峰、PG和Cx活力高峰的出现,对抑制可溶性果胶含量升高和原果胶含量的降低作用显著(P0.05),但对冷藏结束时果实硬度的降低抑制效果不显著(P0.05);1.0μL/L和2.0μL/L 1-MCP处理对果实呼吸强度、乙烯释放量、细胞壁降解酶、可溶性果胶含量均有显著抑制作用(P0.05),并且能显著抑制果实硬度下降(P0.05)。"岳帅"苹果在冷藏期间原果胶、纤维素不断被分解,可溶性果胶不断生成,果实硬度迅速下降;除PG外,各细胞壁降解酶活力高峰均出现在呼吸强度和乙烯释放量高峰之后。1-MCP处理通过改变"岳帅"苹果呼吸强度和乙烯释放量,抑制果实细胞壁降解酶活性并推迟活性高峰,从而减缓果实细胞壁组成成分降解,抑制果实软化。1.0μL/L和2.0μL/L的1-MCP处理效果较为显著。     

NO处理对采后莲雾果实絮状绵软进程的影响

探明NO处理对采后莲雾果实成熟衰老过程中絮状绵软进程的影响。以台湾‘黑珍珠’莲雾果实为材料,用不同用量（5、10、20 μL/L）外源NO熏蒸处理莲雾果实,以0 μL/L NO熏蒸处理作对照,研究其对采后莲雾果实生理及品质、细胞壁代谢及木质素代谢的影响。结果表明：与对照相比,不同用量外源NO熏蒸处理能够显著抑制莲雾果实贮藏过程中絮状绵软指数及质量损失率的上升,保持果实硬度,延缓果实纤维素含量的下降,10 μL/L NO显著降低了多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性。同时,不同用量外源NO熏蒸处理能够延缓果实木质素含量的上升,10 μL/L NO显著降低了苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）、4-香豆酸辅酶A连接酶（4-CL）活性。相关性分析表明,絮状绵软指数与质量损失率、果肉硬度、纤维素含量和木质素含量之间均存在显著相关性,且与原果胶含量呈极显著负相关,与可溶性果胶含量呈极显著正相关。NO处理能够抑制细胞壁类物质降解酶活性,延缓采后莲雾果实絮状绵软进程,延长果实贮藏期,其中以10 μL/L NO处理效果最好。