不同溶質(zhì)型桃果實成熟軟化機理研究.pdf

1、本研究以軟溶質(zhì)型桃果實‘雨花三號’和硬溶質(zhì)型桃果實‘加納巖’為材料,從形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和分子生物學(xué)水平研究了兩種不同溶質(zhì)型桃果實成熟軟化過程中的基本生理變化、果肉細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)的變化、細(xì)胞壁多糖降解特性以及細(xì)胞壁多糖降解相關(guān)的重要酶在桃果實成熟軟化過程中的作用,為進一步研究核果類果實成熟軟化機理提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.對兩種溶質(zhì)型桃果實成熟軟化過程中果實硬度、內(nèi)源乙烯釋放量及果肉細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)進行了分析。結(jié)果表

2、明:‘雨花三號’桃果實樹體成熟及采后貯藏過程中隨著果實硬度下降,呼吸速率和乙烯釋放量明顯增加并出現(xiàn)峰值;但‘加納巖’桃果實在樹體成熟過程中一直保持相對較高的硬度,采后貯藏過程中‘加納巖’在貯藏末期硬度有所下降?！蛹{巖’桃果實在樹體成熟及采后貯藏過程中乙烯釋放量很低,其最高值不及‘雨花三號’桃果實乙烯釋放量的1％。桃果實成熟軟化過程中對果肉細(xì)胞壁超微結(jié)構(gòu)觀察的結(jié)果表明,與‘加納巖’桃果實相比,‘雨花三號’桃果實樹體成熟過程中果肉細(xì)胞壁降

3、解較早被啟動;‘雨花三號’在采后貯藏過程前期細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。
　　 2.對細(xì)胞壁多糖分析結(jié)果表明:兩種不同溶質(zhì)型桃果實在樹體上的成熟軟化過程中,CDTA-1溶性果膠含量都呈現(xiàn)上升趨勢,而Na2CO3-1溶性果膠、Na2CO3-2溶性果膠、KOH-1溶性半纖維素多糖、KOH-2溶性半纖維素多糖和CWM-殘渣纖維素多糖含量在兩種品種中總體都呈現(xiàn)下降趨勢,但在軟溶質(zhì)型‘雨花三號’桃果實成熟軟化過程中的下降速度相對‘加納巖’桃果

4、實中更快。說明桃果實成熟過程中果膠分子發(fā)生了降解,共價緊密結(jié)合型果膠轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子可溶性果膠,半纖維素和纖維素多糖含量也出現(xiàn)下降,細(xì)胞壁多糖的降解參與了果實成熟軟化進程,但細(xì)胞壁多糖的降解速度在不同溶質(zhì)型桃果實中有明顯差異。
　　 3.采用高效液相色譜法測定細(xì)胞壁多糖組份分子量分布變化結(jié)果表明:CDTA、Na2CO3和KOH組份多糖的分子量在兩種桃果實成熟軟化過程中都發(fā)生下降,說明細(xì)胞壁多糖在桃果實成熟過程中發(fā)生了解聚,高分子量物質(zhì)

5、向低分子量物質(zhì)轉(zhuǎn)變。但兩種溶質(zhì)型桃在多糖組份分子量的大小,各分子量組份含量及出現(xiàn)解聚的時間都明顯不同,說明多糖組份的解聚方式對桃果實軟化過程有一定影響。
　　 4.采用氣相色譜法對兩種溶質(zhì)型桃果實中細(xì)胞壁多糖的單糖組成分析結(jié)果表明:桃果實成熟軟化過程中,果膠多糖解聚,細(xì)胞壁富含半乳糖醛酸的果膠主鏈斷裂,多聚半乳糖醛酸降解,支鏈阿拉伯糖、半乳糖解離,半纖維素多糖中也伴隨著阿拉伯糖、半乳糖等中性糖的不同程度的解離。不同的是軟溶質(zhì)型桃

6、果實‘雨花三號’果膠主鏈的降解主要在成熟前期,而硬溶質(zhì)型桃果實‘加納巖’的降解主要發(fā)生在成熟后期,且支鏈半乳糖的解離主要在軟化前期,而支鏈阿拉伯糖的解離主要在快速軟化期。
　　 5.分析了桃果實成熟軟化過程中,細(xì)胞壁多糖降解相關(guān)糖苷酶的基因表達(dá)和活性變化。結(jié)果表明,β-半乳糖苷酶基因表達(dá)量和活性在桃果實成熟軟化前期較高,表明其與桃果實成熟軟化啟動密切相關(guān)。α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶基因表達(dá)和活性在成熟軟化后期較高,與桃果實的快速軟

7、化期密切相關(guān),且α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶的快速變化期稍滯后于乙烯及其合成相關(guān)酶的變化,表明該酶的激活與乙烯釋放有一定的相關(guān)性,且其對果實成熟中后期快速軟化影響更為顯著。桃果實成熟過程中α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶蛋白的積累和活性與α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶基因的表達(dá)以及果實成熟軟化進程具有一定的相關(guān)性。進一步證明α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶對桃果實軟化過程的必要性。
　　 6.1-MCP有效延緩了‘雨花三號’和‘加納巖’桃果實硬度的下降,