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Ca~(2+)-ATPase与番茄果实成熟衰老的关系研究

司建利  
【摘要】:以‘宝冠'番茄(Lycopersion esculentum)为实验材料,研究了不同成熟度(G、W、TU、P、R)果实及转色期果实在采后贮藏过程中微粒体膜和细胞溶质Ca~(2+)-ATPase活性、呼吸强度、乙烯释放速率和番茄红素变化规律;分析了不同浓度Ca~(2+)-ATPase抑制剂Na_3VO_4和EB对转色期果实呼吸强度、乙烯释放速率和Ca~(2+)-ATPase活性影响,为探讨Ca~(2+)-ATPase在番茄果实成熟衰老过程中的调控作用提供理论依据。主要结果如下: 1 随果实成熟度越高,乙烯释放速率和呼吸速率逐步增加,转色期果实出现乙烯释放速率和呼吸速率的高峰早于绿熟期果实。 2 随果实成熟度增加,微粒体膜和细胞溶质Ca~(2+)-ATPase活性逐渐升高,粉红期果实酶活性最高,全红期酶活性又有所降低。 3 转色期果实在采后衰老过程中,Ca~(2+)-ATPase活性变化呈先升后降的单峰曲线。在采后第2d,酶活性最高,之后降低。 4 外源钙离子对微粒体膜Ca~(2+)-ATPase有激活作用,2.5mmol/L的钙离子对酶的激活作用最强。Ca~(2+)-ATPase活性随ATP浓度升高而逐渐增强,5mmol/L的ATP使酶促反应速率达到最大值,粉红期果实Ca~(2+)-ATPase对底物亲和力最强,其次是转色期,全红期最小。不同浓度的钒酸钠(200μmol/L,500μmol/L)和曙红B(EB)(1.0μmol/L,10μmol/L)降低微粒体膜Ca~(2+)-ATPase活性,抑制剂浓度越高,抑制作用越明显。 5 Ca~(2+)-ATPase抑制剂钒酸钠(0.25mmol/L,1.0mmol/L)和EB(0.025mmol/L,0.1mmol/L)显著提高了番茄果实的呼吸强度和乙烯释放速率,增加了番茄红素含量,但没有改变呼吸跃变和乙烯释放高峰出现时间。如1.0mmol/L的钒酸钠和0.1mmol/L的EB处理的果实可使呼吸和乙烯释放高峰值分别比对照增加了24%、34.2%,37%、40.3%;同时,二者降低了Ca~(2+)-ATPase活性。并且抑制剂浓度越高,其产生的上述生理效果越明显,果实衰老进程越快,这表明钒酸钠和EB有促进果实成熟衰老的作用。 因此,Ca~(2+)-ATPase参与了果实成熟衰老过程中呼吸作用和乙烯生成等生理生化过程,进而影响成熟衰老进程。


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