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钙处理对葡萄柚果实细胞壁物质代谢及其相关基因表达的影响

邓佳 史正军 王连春 吴海波 刘惠民

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钙处理对葡萄柚果实细胞壁物质代谢及其相关基因表达的影响

    作者简介: 邓佳(1983—),女,云南昆明人,博士,讲师,主要从事果树栽培与利用研究。E-mail:dengjia1983@163.com;
  • 基金项目:

    教育部重点实验室科研基金项目(KLESWFU-1405); 国家林业局项目([2010]47); 高校引进人才科研基金启动项目(111406)资助。

  • 中图分类号: S666.3;S606+.2

Effects of calcium treatments on cell wall material metabolism and related enzyme activities and gene expression in grapefruit(Citrus paradisi Macf.)

  • CLC number: S666.3;S606+.2

  • 摘要: 【目的】研究采前、 采后钙处理对葡萄柚果实细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性变化及其相关基因表达的影响,可为了解钙与果实细胞壁物质代谢之间的关系,揭示钙对果实软化的作用机理,为调控葡萄柚果实膳食纤维含量,提高果实质地品质提供理论依据。【方法】试验于2011年2月至11月在云南省玉溪市葡萄柚果园进行,供试品种为‘里约红’葡萄柚,该品种于2005年嫁接于当地砧木,株行距为3 m×3 m。试验由采前和采后钙处理两部分组成。采前钙处理在幼果初期、 幼果末期、 膨大初期、 膨大末期、 转色期,叶面喷施2% CaCl2; 采后钙处理在果实成熟采后浸于2% CaCl2溶液5 min, 室温贮藏。之后每15天取样一次,每次取10个果实,测定葡萄柚果肉细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性及其基因表达量。【结果】随葡萄柚果实后熟软化,紧密结合型果胶(共价结合型果胶)解聚为松散结合型果胶(水溶性果胶、 离子结合型果胶),紧密结合型半纤维素(24% KOH可溶性半纤维素)解聚使其含量下降,而松散结合型半纤维素含量增加(4%KOH可溶性半纤维素)。果实PG、 PME、 Cx、 α-L-Af和β-Gal酶活性及其基因表达量均随果实软化呈不同程度增加。PME活性在果实采收后表现出较高含量,而PG活性在果实贮藏前期急剧增加,其酶基因的表达量与酶活性变化趋势基本一致。Cx、 α-L-Af和β-Gal活性在贮藏中、 后期上升较快,相关酶基因的表达量亦明显增加。钙处理显著地降低果实细胞壁降解酶活性和基因表达水平,其中采后钙处理对α-L-Af和β-Gal活性和基因表达在贮藏中、 后期的调控作用较显著,酶活性和基因表达均维持在较低水平。【结论】外源钙处理降低细胞壁降解酶活性及其基因表达,抑制了细胞壁物质的解聚,采后钙处理对细胞壁物质代谢的调控效果优于采前钙处理。外源钙处理抑制了细胞壁降解酶基因表达水平,降低了细胞壁降解酶活性,减缓了果胶、 半纤维素的解聚,从而达到调控果实膳食纤维含量、 维持果实质地品质、 延长果实货架期寿命的目的。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-17
  • 录用日期:  2016-04-15
  • 刊出日期:  2016-03-25

钙处理对葡萄柚果实细胞壁物质代谢及其相关基因表达的影响

    作者简介:邓佳(1983—),女,云南昆明人,博士,讲师,主要从事果树栽培与利用研究。E-mail:dengjia1983@163.com
  • 1. 西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室,西南林业大学,昆明 650224;
  • 2. 西南林业大学林学院,昆明 650224
  • 基金项目:

    教育部重点实验室科研基金项目(KLESWFU-1405); 国家林业局项目([2010]47); 高校引进人才科研基金启动项目(111406)资助。

  • 摘要: 【目的】研究采前、 采后钙处理对葡萄柚果实细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性变化及其相关基因表达的影响,可为了解钙与果实细胞壁物质代谢之间的关系,揭示钙对果实软化的作用机理,为调控葡萄柚果实膳食纤维含量,提高果实质地品质提供理论依据。【方法】试验于2011年2月至11月在云南省玉溪市葡萄柚果园进行,供试品种为‘里约红’葡萄柚,该品种于2005年嫁接于当地砧木,株行距为3 m×3 m。试验由采前和采后钙处理两部分组成。采前钙处理在幼果初期、 幼果末期、 膨大初期、 膨大末期、 转色期,叶面喷施2% CaCl2; 采后钙处理在果实成熟采后浸于2% CaCl2溶液5 min, 室温贮藏。之后每15天取样一次,每次取10个果实,测定葡萄柚果肉细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性及其基因表达量。【结果】随葡萄柚果实后熟软化,紧密结合型果胶(共价结合型果胶)解聚为松散结合型果胶(水溶性果胶、 离子结合型果胶),紧密结合型半纤维素(24% KOH可溶性半纤维素)解聚使其含量下降,而松散结合型半纤维素含量增加(4%KOH可溶性半纤维素)。果实PG、 PME、 Cx、 α-L-Af和β-Gal酶活性及其基因表达量均随果实软化呈不同程度增加。PME活性在果实采收后表现出较高含量,而PG活性在果实贮藏前期急剧增加,其酶基因的表达量与酶活性变化趋势基本一致。Cx、 α-L-Af和β-Gal活性在贮藏中、 后期上升较快,相关酶基因的表达量亦明显增加。钙处理显著地降低果实细胞壁降解酶活性和基因表达水平,其中采后钙处理对α-L-Af和β-Gal活性和基因表达在贮藏中、 后期的调控作用较显著,酶活性和基因表达均维持在较低水平。【结论】外源钙处理降低细胞壁降解酶活性及其基因表达,抑制了细胞壁物质的解聚,采后钙处理对细胞壁物质代谢的调控效果优于采前钙处理。外源钙处理抑制了细胞壁降解酶基因表达水平,降低了细胞壁降解酶活性,减缓了果胶、 半纤维素的解聚,从而达到调控果实膳食纤维含量、 维持果实质地品质、 延长果实货架期寿命的目的。

    English Abstract

    参考文献 (1)

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