白兰瓜呼吸作用的研究 Ⅱ.果实呼吸作用和糖分及含氮物质代谢的关系

本试验测定了白兰瓜果实组织在不同时期的呼吸强度、糖分和含氮物质含量的变化。用纸上色层分析法鉴别了各个时期白兰瓜果实中可溶性糖和氨基酸的种类及其相对含量的变化。试验目的在于找出白兰瓜果实在发育和成熟期间糖分与含氮物质代谢的规律,而且探讨呼吸作用和糖、氮代谢间的关系。白兰瓜果实在发育的早期呼吸强度最高,各种糖分中以葡萄糖含量最多,蔗糖含量最少,蛋白质氮含量高,非蛋白氮含量低。在开花后10天至35天,随着果实的迅速增大,呼吸强度逐渐下降到最低点,与此相件随,蛋白质氮量和总氮量亦随之下降,葡萄糖、果糖和总糖量一直上升,但蔗糖含量仍然很少。在开花后35天至45天,果实进入成熟时期,呼吸强度急剧上升,出现呼吸高峯,总糖量增加不大,葡萄糖和果糖含量下降。在此成熟过程中,蔗糖和蛋白质大量累积,其含量变化与呼吸强度上升相平行。当采收以后,果实进入衰老阶段,呼吸强度逐渐下降,蛋白质氮含量亦件随下降,物质代谢趋向分解。由上结果可以看出,呼吸作用和蔗糖、蛋白质合成之间有着密切的联系,很可能当呼吸高峯到来时,供给了蔗糖和蛋白质合成所需的能,因而引起了蔗糖和蛋白质的大量积累。白兰瓜果实中可溶性糖共有三种,即葡萄糖、果糖和蔗糖。氨基酸已确定有六种,即谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸和一种未能定名的氢基酸。在白兰瓜果实不同发育和成熟时期,可溶性糖和氨基酸的种类并无变化,但在量上则发生了明显地改变。     

月季切花瓶插期间花瓣糖代谢及其相关酶活性的研究

为探究糖代谢及其酶对月季脱离母体后的生命活动的影响,以月季(Rosa hybrida Hort)切花"黑魔术"(cv.Black Magic flower)和"影星"(cv.Movie Star flower)为试验材料,分析瓶插期间花瓣糖代谢及其相关酶活性的变化.试验表明:随着月季切花瓶插时间的延长和花瓣开放,花瓣中葡萄糖(G)和果糖(F)含量显著增加,蔗糖含量随之降低,切花"影星"的己糖(G+F)含量、花径的增长和花朵鲜重都明显高于"黑魔术";花瓣中酸性转化酶(AI)活性与中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合成酶(SPS)相比具有较高的水平,AI活性与蔗糖降解指数(SDI)成正相关,AI是降解蔗糖并积累己糖的关键酶,而花瓣中己糖积累在月季切花生长发育过程中起重要作用.     

水分和热胁迫对苗木针叶可溶性糖含量的影响

以杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏为对象，研究了在水分和热胁迫下，苗木生长期间针叶内可溶性糖含量的变化。结果表明：(1)水分和热胁迫处理对杉木针叶果糖含量的影响不明显，但对杉木针叶葡萄糖和蔗糖的含量却有显影响。水分胁迫和热胁迫的交互作用对杉苗针叶的蔗糖含量也有显影响。随着水分胁迫程度的加深，葡萄糖含量提高了11．80％，蔗糖含量提高幅度达318．86％。随着热胁迫程度的加深，葡萄糖含量提高了16．54％，蔗糖含量提高幅度为169．83％；(2)水分胁迫处理对马尾松苗木针叶葡萄糖和蔗糖含量的影响显，而热胁迫则对葡萄糖和果糖含量影响显。水分和热胁迫处理对马尾松苗木针叶3种可溶性糖含量的影响均呈上升趋势，其中水分胁迫条件下葡萄糖含量提高了45．92％，果糖含量提高了34．01％，蔗糖含量提高了138．32％。热胁迫条件下葡萄糖含量提高了36．07％，果糖含量提高了28．01％，蔗糖含量提高了22．82％；(3)水分和热胁迫尽管对花旗松苗木针叶的3种可溶性糖含量均有较显影响，但随着水分胁迫程度的加深，3种可溶性糖含量均未表现出明显的上升趋势。只有随着热胁迫程度的加深，花旗松苗木针叶的3种可溶性糖含量才呈现出上升趋势；(4)水分和热胁迫对北美乔柏苗木针叶可溶性糖含量均有显影响。其中随着水分胁迫程度的加深，葡萄糖含量提高了89．46％，果糖含量提高了90．32％，蔗糖含量提高了71.68％。随着热胁迫程度的加深，葡萄糖含量提高了21.18％，果糖含量提高了45．97％，蔗糖含量提高了107．67％。水分胁迫和热胁迫的交互作用对北美乔柏苗木针叶的蔗糖含量有显影响。     

NAA处理下南林895杨无菌苗茎中糖含量 及其相关酶活性的变化

不同浓度NAA处理下,对南林895杨无菌苗茎中糖含量及其相关酶活性的变化进行了测定和分析。结 果表明：(1)100 mg/L的NAA增加了南林895杨无菌苗茎中蔗糖、果糖的含量,提高了酸性转化酶(AI)、中性 转化酶(NI)的活性,降低了蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)的活性,而高浓度NAA的作用效果正相 反;(2)NAA处理下,茎中蔗糖、果糖含量均与AI活性显著正相关,蔗糖含量与SPS、SS活性极显著负相关, 而果糖与之相关性不显著。可见,适宜浓度的NAA对南林895杨无菌苗茎的糖代谢过程具有一定的促进作用 。     

植物中的糖代谢及其相关酶

概述了糖在植物代谢、生长、发育中的作用，总结了糖代谢相关反应及相关的酶：如尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、转化酶、己糖激酶的亚细胞定位，酶学特性。论述了通过转基因等手段探知的这些相关酶的生物学作用。     

不同甜高粱品种叶片中糖分积累规律的研究

实验利用高效液相色谱法,对12个品种甜高粱叶片中不同时期果糖、葡萄糖、蔗糖和可溶性总糖的含量进行测定,结果表明甜高粱糖分积累主要是以蔗糖为主。叶片中果糖含量与葡萄糖含量具有显著正相关(R=0.705,P0.01),果糖与蔗糖无显著相关性,葡萄糖与蔗糖呈负相关(R=-0.338,P0.05)。在生长最旺盛的拔节期,叶片中葡萄糖和果糖是整个生长期中的最高值,成熟期蔗糖含量达到最高峰。     

温度对白兰瓜蔗糖合成的影响

本试验测定了温度对白兰瓜果实内蔗糖合成与磷酸化作用的影响。结果表明,温度明显地影响不同发育阶段的白兰瓜果实的磷酸化作用活性,也可改变发育后期果实的蔗糖合成能力.磷酸化作用和蔗糖合成在果实发育后期对温度的反应有共同趋势。在果实发育后期进行套袋升温处理,可以提高白兰瓜果实的蔗糖和总糖含量。文中所用缩写:uDPG—尿苷二磷酸葡糖;F—6—P—果糖—6—磷酸酯;G—1—P—葡萄糖—6—磷酸酯。     

高效液相色谱法测定水果中常见的4种糖和糖醇

利用高效液相色谱法,一次进样,同时测定水果中的果糖、山梨醇、葡萄糖和蔗糖等可溶性糖的含量.结果表明,整个分析过程在27 min内完成,各组分能够达到很好的分离,在0.2~20 mg/mL的糖质量浓度范围内呈现良好的线性关系,相关系数在0.9999以上,4种糖的加标回收率为97.07%～100.11%,相对标准偏差小于5%.该方法具有较高的灵敏度与精密度,样品前处理方法简便,可用于快速、准确地测定水果中果糖、山梨醇、葡萄糖和蔗糖等可溶性糖的含量.     

不同盐碱化草甸羊草越冬根茎中可溶性糖和蛋白研究

对松嫩平原不同盐碱化草甸的羊草越冬根茎中果糖、蔗糖、可溶性总糖含量和可溶性蛋白含量进行了测定,分析了越冬根茎中有机物质与土壤pH值、电导率及7月中旬时羊草生物量的关系.结果表明:羊草越冬根茎中的果糖、蔗糖及可溶性总糖含量与土壤中盐碱度有着密切的联系.随着pH值和盐度的逐渐升高,蔗糖和可溶性总糖含量呈下降趋势;果糖和可溶性蛋白质含量呈先下降后升高的趋势.羊草越冬根茎中蔗糖和可溶性总糖含量与7月中旬时羊草的密度和高度有显著的正相关性.     

不同稻壳炭施用量对富士苹果果实品质指标和香气物质的影响

为明确稻壳炭对苹果果实糖酸积累和香气物质的影响,以15年生富士苹果为试材,于2011—2013年测定了不同用量的稻壳炭与复合肥混施条件下富士苹果果实糖酸含量和香气物质.结果表明,增施2. 5 kg稻壳炭能够增加果实硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和维生素C含量,降低可滴定酸含量,提高糖酸比和固酸比;不同稻壳炭处理的4种糖含量均显著高于单施复合肥处理,以增施稻壳炭2. 5 kg处理的果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖含量最高;不同稻壳炭处理的果实中酒石酸、苹果酸、柠檬酸含量均低于单施复合肥处理,以增施1. 25 kg稻壳炭的最低,不同处理间差异不显著;增施2. 5 kg稻壳炭肥能显著增加富士果实的香气种类和特征香气成分.     

1-MCP与ClO_2保鲜纸复合处理对红提葡萄采后生理及贮藏品质的影响

研究了1-MCP与ClO_2保鲜纸复合处理对红提葡萄采后生理及贮藏品质的影响。将红提葡萄装入厚度为0.04 mm、打有6个直径为1.0 cm小孔的聚乙烯塑料袋,放入1-MCP与ClO_2保鲜纸复合处理,在温度为-1.5～0℃、相对湿度为90%～95%的条件下贮藏,每隔30 d测定样品的失重率、好果率、呼吸强度、果实硬度以及可滴定酸、维生素C、可溶性固形物、还原糖和丙二醛的含量,同时测定果实细胞膜相对渗透性及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,并在贮藏150 d时进行样品感官评价。结果表明:与对照组和ClO_2保鲜纸组相比,1-MCP与ClO_2保鲜纸复合处理可有效抑制果实的呼吸强度、减少失重率、减缓细胞膜相对渗透性和丙二醛含量上升,抑制POD和SOD的活性,保持较高的果实硬度、CAT活性及可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和还原糖含量。贮藏150 d后,红提葡萄的好果率高达90.10%,感官得分90.30分。研究证实1-MCP与ClO_2保鲜纸复合用作红提葡萄保鲜效果良好。     

高浓度CO2短激与保鲜剂复合处理对大青葡萄采后褐变的影响

以大青葡萄为实验材料,研究了高浓度CO₂短激单独处理和CO₂短激协同SO₂、1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)复合处理对果实采后生理生化特征及褐变指数的调控规律．结果表明：与对照组和CO₂单独处理组相比,CO₂与SO₂+1-MCP保鲜剂复合处理可有效维持贮藏期葡萄的果实色泽,保持较高的可滴定酸、可溶性固形物和维生素C含量,抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)的活性,提高苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)活性和总酚含量．贮藏35 d后,对照组葡萄的褐变指数达到0.7,而复合处理组葡萄的褐变指数仅为0.2,可保持果实原有的鲜绿色．本研究为大青葡萄采后防褐变技术开发提供了理论依据．     

植物转化酶及其基因表达与调控

蔗糖利用依赖于蔗糖的降解.植物转化酶通过降解蔗糖为己糖,不仅为呼吸作用提供底物,而且作为信号分子调节多种基因的表达,同时转化酶基因的表达也受到多种因素的调控.综述了近年来植物转化酶的种类、特性、功能及其基因表达在转录水平和翻译水平调控机制的研究进展.     

D-果糖对鲁氏酵母菌生理特性及转录组学的影响

为揭示D-果糖调控对鲁氏酵母菌代谢的影响,研究了鲁氏酵母菌响应D-果糖的生理特性和转录组学结果变化。结果表明,D-果糖的添加显著提升了鲁氏酵母菌细胞生长,降低了发酵液pH值。转录组数据分析表明:与对照组相比较,鲁氏酵母菌经D-果糖调控后,发酵3d时酵母菌的差异基因为7469个,5d时为4611个,7d时为8611个。GO富集分析发现:D-果糖调控下的鲁氏酵母菌发酵3d时,其分子功能差异基因比对照组显著增加;发酵5d时,细胞组分差异基因显著增多;发酵7d时,生物过程差异基因显著增多。KEGG pathway结果表明,D-果糖调控下,果糖代谢及其他次生代谢和氨基酸代谢等多种与鲁氏酵母菌代谢密切相关的途径差异显著。LC-MS/MS分析表明:D-果糖调控后的鲁氏酵母菌在发酵进行到3d时产生的酸类物质增多;发酵至5d时,其酮类和酯类等主要香气物质高于对照组,呋喃酮含量是对照组的7.5倍;发酵至7d时,代谢物之间差距减少。本研究旨在对糖调控下鲁氏酵母菌的生理特性变化及产香的分子机制提供理论依据。     

南方红豆杉悬浮培养细胞中糖代谢的波动性及其与紫杉烷合成关系的研究

针对悬浮培养南方红豆杉细胞利用不同浓度的蔗糖进行了研究,通过检测细胞内外的蔗糖,果糖和葡萄糖以及胞内淀粉含量的变化,发现细胞团体系中碳素代谢是以胞内淀粉变化为核心的,蔗糖,葡萄和果糖的消耗和吸收呈现波动性,从而促进使细胞生物量的增国和紫杉烷类化合物的合成,同时研究发现细胞对蔗糖的消耗有一个临界点,即培养液中有1mg/mL的蔗糖不能被吸收,而培养液中浓度为3％的蔗糖对细胞攻产物合成最为有利,蔗糖大部分被降解成葡萄糖和果糖,其中葡萄糖有利于细胞的前期生长以获得大量的生物量,果糖在中期添加有利于细胞培养后期合成紫杉烷类化合物,其中紫杉醇并不是次生代谢途径的最终产物。     

甜高粱秸秆中可溶性糖提取及组成分析

建立高效、低耗的甜高粱可溶性糖提取方式条件,并分析糖的种类及比例.通过单因素试验,分别考察料液比、浸提温度、浸提时间对浸提率的影响.蒽酮法测定可溶性总糖含量,3,5-二硝基水杨酸法测定还原性糖含量,离子色谱法测得甜高粱秸秆中可溶性糖的种类.当料液比1∶4,温度60℃,浸提时间2 h条件下浸提得到的糖最多,水浸提法甜秸秆可提取出19.01%的(以葡萄糖计)总糖.甜秸秆中含有43.35%的蔗糖、14.2%的葡萄糖、11.36%的果糖.     

猕猴桃冷藏过程中成熟特性及贮藏特性的研究

采后贮于冰箱内冷藏的猕猴桃(布鲁诺)在长期的贮藏过程中仍有明显的呼吸高峰．可溶性糖总量、还原糖含量均上升．维生素C含量在果实呼吸高峰过后快速下降．随着贮藏期的延长，可溶性固形物含量逐渐上升直至维持在一定水平，可滴定酸含量逐渐下降，在整个贮藏过程中固酸比随着果实的软熟而稳步提高．低温降低了果实的呼吸速率，延迟了呼吸高峰的出现，延长了果实的贮藏寿命，故低温冷藏(4-5℃)猕猴桃是一种比较有效的贮藏方法．     

菠萝蜜果实采后糖、酸、蛋白质和V_C含量的变化

以湿包类型菠萝蜜‘301株系’和干包类型菠萝蜜‘75株系’为试材,对常温贮藏条件下果实中的淀粉、可溶性总糖、可滴定有机酸、维生素C和蛋白质含量进行了研究.结果表明:菠萝蜜属于典型的淀粉转化型果实,成熟过程中随着淀粉的不断降解,干、湿包果腱和果肉中的可溶性总糖含量不断增加,分别于采后第5天和第6天、第2天和第3天达到最大之后开始下降.果腱中淀粉的降解和可溶性总糖积累的时间均要早于果肉.干、湿包果肉中的蔗糖含量分别在采后1d和2d增加缓慢,之后迅速增加,分别于采后第2天和第4天达到最大.干、湿包果肉和果腱中的还原糖和有机酸含量、湿包果腱和干包果肉、果腱中的VC含量及湿包果腱中的蛋白质含量均呈现出先升后降的变化趋势,而湿包果肉中的VC和蛋白质含量不断缓慢下降.干包果肉和果腱的蛋白质含量则是先降后升.     

不同碳源对E.adhaerens产维生素B12发酵代谢动力学分析

考察了Ensifer adhaerens (E.adhaerens)在不同碳源(麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖)条件下的生理代谢特性,并利用Logistic和Luedeking-Piret模型分析了黏着剑菌发酵过程生长动力学及产物合成动力学特性变化。结果表明,蔗糖能够显著促进E.adhaerens的生长和合成代谢,补料批培养条件下发酵单位分别比葡萄糖、麦芽糖、果糖组高出53%、40%、103%;发酵代谢动力学分析表明,不同碳源条件下,E.adhaerens生产维生素B₁₂(VB₁₂)呈现部分生长偶联型;蔗糖为最优碳源,最大比生长速率和最高发酵单位分别为0.054 h^-1和115 mg/L。E.adhaerens发酵过程中,蔗糖能够被逐渐分解为葡萄糖和果糖,维持合适的葡萄糖生成速率,用于提供足够的能量和前体用于菌体生长和VB₁₂合成,有效缓解了高质量浓度葡萄糖对菌体生长和产物合成的抑制。     

1株桃果实采后病原真菌的鉴定 以及碳源代谢指纹图谱分析

从采后贮藏过程中发病的八月脆桃果实(Amygdalus persica cv.Bayuecui)中分离到1株真菌菌株074#.通过对病原菌形态学观察以及核糖体ITS rDNA序列分析,证明菌株074#为灰葡萄孢霉菌(Botrytis elliptica).致病性试验结果表明,桃果实为灰葡萄孢霉菌的寄主.通过Biolog FFMicroPlate分析该病原菌对95种碳源的利用能力,结果表明,Botrytis elliptica代谢指纹图谱为最适碳源包括D-果糖、蔗糖、L-苹果酸、琥珀酸、D-葡萄糖酸、L-天门冬氨酸、L-丝氨酸、腺苷、5'-磷酸腺苷等26种,可利用碳源14种,不可利用碳源55种.