收藏本站
《西北农林科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不同苹果糖酸组成及苹果酸转运体功能研究

张燕子  
【摘要】:苹果(Malus domestica Boukh.)是深受大众喜爱的水果之一,研究不同苹果基因型果实中糖类和有机酸的组成以及苹果酸代谢机理对于苹果品质评价和改良有重要价值。本研究使用气相色谱-质谱联用法测定了不同苹果基因型各发育阶段果实中主要糖类和有机酸的含量,用实时定量聚合酶链式反应检测了与苹果酸代谢相关基因的相对表达水平,克隆了苹果液泡膜苹果酸转运体基因和苹果酸通道1/2基因,并将苹果液泡膜苹果酸转运体基因转入液泡膜苹果酸转运体缺失的拟南芥突变体植株中进行功能互补试验,主要研究结果如下: 1. GoldRush、Red Delicious、Dabinett、Chisel Jersey、McIntosh等5种不同酸度的苹果品种在不同发育阶段果实中主要糖类和有机酸组分及其含量的变化趋势类似。 发育初期的果实中主要糖类为果糖、山梨(糖)醇、葡萄糖、蔗糖和半乳糖。果实发育过程中,各种糖在总糖含量中所占比重均有所变化,变化趋势分别为:蔗糖所占比重持续增加,果糖所占比重持续增长至成熟期略有回落,葡萄糖所占比重先升高后降低,山梨醇所占比重持续降低,降低速率逐渐减小,半乳糖所占比重一直保持稳定,成熟期突然降低。成熟果实中可溶性糖主要为果糖,其次为蔗糖和葡萄糖。 随着果实发育,单位质量鲜重果实中蔗糖含量持续增加,成熟期增加速度更快;果糖、葡萄糖含量波动上升;山梨醇含量降低;半乳糖含量上下波动。 发育初期的果实中主要有机酸为奎尼酸,其次为苹果酸;随果实成熟,奎尼酸所占总有机酸的比重骤减,苹果酸所占比重持续增加,抗坏血酸和柠檬酸所占比重波动上升,马来酸所占比重持续增加后在果实成熟期骤减。苹果酸是成熟苹果果实中最主要的有机酸。 随着果实发育,单位质量鲜重果实中苹果酸的含量在盛花后44天左右上升至最高峰后持续下降,柠檬酸、奎尼酸含量降低,抗坏血酸含量上下波动。 5个不同品种果实中总糖含量在盛花后71天之前持续增加,盛花后71至110天缓慢降低,盛花后110天之后迅速升高;果实中总有机酸含量随果实发育持续降低;果实中总糖/总有机酸含量比值随果实发育持续上升,低酸品种Dabinett和Chisel Jersey糖酸比上升速度比其它几个中、高酸品种中的快。 2.GoldRush、Red Delicious、Dabinett、Chisel Jersey、McIntosh、Honeycrisp、NY 752、Line1、apple 214、apple 118、apple 109、apple 056、apple 017、Crabapple 1、Crabapple 2、Crabapple 3等不同苹果基因型采摘期果实中主要有机酸均为苹果酸,占总有机酸质量百分比的88%~94%;主要可溶性糖为果糖和蔗糖,其次为葡萄糖,三者之和占可溶性糖总量的90%以上(crabapple 1、crabapple 2、crabapple3例外,山梨醇也是其成熟果实中主要糖类之一)。 不同苹果基因型成熟果实中总糖/总有机酸含量比值为2.7~56.2不等,糖酸比值由大到小的次序与育种和食用评价中苹果酸度由低至高的次序基本对应,可见不同苹果基因型果实酸甜口感主要由糖酸比决定。 3.分析从苹果中克隆所得液泡膜苹果酸转运体基因(GenBank序列号HM641021,HM641022)、苹果酸通道1/2基因(GenBank序列号HM641021/HM641022)序列得知它们均与苹果酸等二羧酸/柠檬酸的转运相关。 将苹果液泡膜苹果酸转运体基因全长转入拟南芥液泡膜苹果酸转运体基因缺失的拟南芥突变体后,植株表型从低矮、生长较缓慢恢复到与野生型基本相同,植株叶片中苹果酸和柠檬酸的含量分别从野生型的37%和22%上升为134%和201%,三羧酸循环代谢物含量增加,此外,苹果液泡膜苹果酸转运体基因的引入大幅提高了叶片中马来酸和海藻糖的积累。 4.随着发育进行,苹果果实中质子腺苷三磷酸水解酶、无机焦磷酸水解酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸通道2等基因表达水平呈上升趋势;磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、苹果酸酶、苹果酸通道1等基因表达水平先降低后上升;GoldRush、Chisel Jersey果实中液泡膜苹果酸转运体基因表达水平指数上升,Mclntosh、Dabinett、Red Delicious果实中液泡膜苹果酸转运体基因表达水平上下波动。果实发育过程中泡膜苹果酸转运体苹果酸通道1基因的表达水平始终远远高于苹果酸通道2。 在不同苹果基因型成熟果实中,液泡膜苹果酸转运体基因、苹果酸通道1基因表达水平均与苹果酸含量呈正相关,苹果酸含量较高的果实中苹果酸通道1基因表达明显升高,线性关系良好,因此认为苹果酸通道1基因和液泡膜苹果酸转运体基因一样,在苹果果实积累苹果酸过程中发挥重要作用,它们的基因表达水平可以作为衡量苹果成熟果实积累苹果酸和柠檬酸能力的一个重要指标。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S661.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 赵树堂,关军锋,孟庆瑞,杨建民,张元慧;李果实发育过程中糖、酸、维生素C含量的变化[J];果树学报;2004年06期
2 陈发兴,刘星辉,陈立松;果实有机酸代谢研究进展[J];果树学报;2005年05期
3 胡军瑜;王俊刚;吴转娣;张树珍;唐建平;;液泡膜苹果酸转运蛋白研究进展[J];基因组学与应用生物学;2009年02期
4 ;Difference of a citrus late-ripening mutant (Citrus sinensis) from its parental line in sugar and acid metabolism at the fruit ripening stage[J];Science in China(Series C:Life Sciences);2007年04期
5 吴军林;吴清平;张菊梅;;L-苹果酸的生理功能研究进展[J];食品科学;2008年11期
6 汪建飞;沈其荣;;有机酸代谢在植物适应养分和铝毒胁迫中的作用[J];应用生态学报;2006年11期
7 姚玉新;李明;由春香;刘志;王冬梅;郝玉金;;苹果果实中苹果酸代谢关键酶与苹果酸和可溶性糖积累的关系[J];园艺学报;2010年01期
8 陈俊伟,张上隆,张良诚;果实中糖的运输、代谢与积累及其调控[J];植物生理与分子生物学学报;2004年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石丽雪;沙广利;王斌;孙仲序;;苹果性状标记AFLP技术体系的建立和优化[J];山东农业科学;2006年02期
2 周济铭;刘文国;赵强;郑爱泉;;铝逆境下植物根系有机酸的分泌及其解铝毒机理[J];安徽农学通报;2008年01期
3 王芳;董乐;林娈;郭煜娟;陈胤榕;杨世慧;;植物水通道蛋白及其生理功能[J];安徽农业科学;2008年05期
4 谢学立;刘菊华;徐碧玉;金志强;;香蕉水通道蛋白基因在成熟果实中的表达分析与亚细胞定位研究[J];安徽农业科学;2008年30期
5 陶红;崔纪芳;乜兰春;;果实糖分积累研究进展[J];安徽农业科学;2010年01期
6 胡玲;李丽萍;王友升;;桃李果实风味物质的研究进展[J];安徽农业科学;2010年07期
7 张国升,李前荣,尹浩,李立华;芦根中甾体的GC-TOFMS鉴定[J];安徽中医学院学报;2005年03期
8 李琴;李立华;;白苏子中脂肪酸及其酯的含量与结构分析[J];安徽中医学院学报;2006年04期
9 卓春宣;陈登云;;尤溪金柑果实内质成分间相关性探讨[J];现代农业科技;2008年20期
10 汪玉静;;酯类化合物保留指数与分子连接性指数相关性研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐福利;王渭玲;;低分子活性有机酸对辣椒产量、品质及养分吸收的影响[A];2012新型肥料创制关键技术与新工艺、新设备交流研讨会论文集[C];2012年
2 管清美;马锋旺;程顺昌;;反义RNA技术在园艺植物基因工程中的应用[A];中国园艺学会第六届青年学术讨论会论文集[C];2004年
3 马瑞娟;俞明亮;沈志军;;桃微卫星标记研究进展[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
4 姚玉新;李明;刘志;翟衡;;苹果果实中细胞质型苹果酸脱氢酶(cyMDH)的克隆与表达分析[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
5 黎路;黄晓晶;;有机质谱在食品农残分析研究中的应用[A];2008年全国有机质谱学术会议论文集[C];2008年
6 李成旭;李兰兰;赵永强;;在GC-14B上实现天然气全组分分析(气相色谱法)[A];中国土木工程学会城市燃气分会输配专业委员会2007年会论文集[C];2007年
7 范国梁;赵瑞芬;宋崴;辛绍强;;卤代烃质谱开裂规律的探讨[A];'2006天津市第十七届色谱学术交流会论文集[C];2006年
8 巩鹏涛;张雪丽;王晓玲;张淑玲;李迪;;植物遗传图谱与分子标记[A];海南生物技术研究与发展研讨会论文集[C];2006年
9 罗小;欧阳永中;梁逸曾;王琴;;通过确定初始电离位点来预测吲哚类生物碱质谱的特征裂解规律[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年
10 沈其荣;范晓荣;Tony Miller;徐阳春;汤利;;植物液泡中硝酸盐行为的研究概况与技术[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(面向农业与环境的土壤科学综述篇)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文亚峰;人心果品种资源亲缘关系及其授粉亲和性的研究[D];中南林业科技大学;2006年
2 梁东;苹果山梨醇代谢相关基因的分子特性研究[D];西北农林科技大学;2010年
3 郑国琦;宁夏枸杞果实结构、发育与糖分积累关系研究[D];西北大学;2011年
4 王延玲;新疆红肉苹果红色发育机理的初步研究[D];山东农业大学;2011年
5 夏爱清;卟啉三聚物及金属配合物的合成与性质研究[D];吉林大学;2011年
6 欧阳永中;电子轰击和电喷雾电离源有机质谱裂解规律的量子化学解析[D];中南大学;2010年
7 顾士欣;脊髓室管膜瘤的蛋白质组学研究[D];复旦大学;2009年
8 张晨光;常见食物中毒应急处置中毒物质质谱快速筛选确证辅助信息系统构架探索[D];中国疾病预防控制中心;2011年
9 王大玮;杜仲遗传连锁图谱构建及重要性状的分子标记[D];西北农林科技大学;2011年
10 樊红科;苹果杂交后代果实性状选择及抗斑点落叶病MdWRKY基因功能研究[D];西北农林科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何小峰;瓦罐鸡汤工艺优化、品质形成及储藏研究[D];华中农业大学;2010年
2 范素杰;汁用甜橙品种品质的综合分析[D];华中农业大学;2010年
3 李巧连;海绵放线菌抑菌活性菌株的筛选及HVG 29菌株代谢产物的分离与结构鉴定[D];辽宁师范大学;2010年
4 刘平;玫瑰果实形态、生长动态及营养成分研究[D];山东农业大学;2010年
5 邹海波;聚合物PMMA电喷雾芯片制作工艺研究[D];大连理工大学;2010年
6 张伟伟;宣木瓜果实生长发育及主要营养物质动态变化研究[D];安徽农业大学;2010年
7 伍妍俊;甲基化EGCG的合成及其稳定性研究[D];安徽农业大学;2010年
8 王威;玉米瘤黑粉病抗性的遗传特点及生化特性研究[D];甘肃农业大学;2010年
9 刘红霞;小豆再生体系建立及铁吸收基因转化条件初步分析[D];甘肃农业大学;2010年
10 张莉;西瓜果实含糖量遗传规律及糖分积累与蔗糖代谢酶的关系[D];甘肃农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱俊强,谷建民,冯美云;有氧运动中影响运动能力的代谢因素[J];北京体育大学学报;2004年07期
2 樊庆敏,刘刚,冯美云,张缨;补充苹果酸复合营养液对拳击运动员做功能力的影响[J];北京体育大学学报;2004年10期
3 杨若明,张经华;铝胁迫下小麦根部苹果酸和柠檬酸的直接测定[J];西北植物学报;2005年04期
4 彭长连,林植芳,林桂珠;菠萝叶片中有机酸含量、转氨酶和脱氢酶活性的昼夜变化[J];西北植物学报;1998年04期
5 陈发兴,刘星辉,林华影,陈立松;离子交换色谱法测定枇杷果实和叶片中的有机酸[J];福建农业大学学报;2004年02期
6 钟秋珍,熊月明,郭林榕,程明;吲熟酯对改善枇杷果实品质的效应研究[J];中国南方果树;2003年03期
7 罗小英,崔衍波,邓伟,李德谋,裴炎;超量表达苹果酸脱氢酶基因提高苜蓿对铝毒的耐受性[J];分子植物育种;2004年05期
8 于希志,徐秋萍,金锡凤;杏果实发育的研究[J];果树科学;1990年04期
9 张光伦;生态因子对果实品质的影响[J];果树科学;1994年02期
10 陈发兴,刘星辉,陈立松;果实有机酸代谢研究进展[J];果树学报;2005年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈景治,陈冬兰,吴敏贤,施教耐;高粱和小麦叶片苹果酸酶某些特性比较[J];植物生理与分子生物学学报;1981年04期
2 ;其它药剂[J];生物技术通报;1986年08期
3 庞秋香,张士璀,王长法,王昌留,张永忠;雌雄文昌鱼同工酶的表型差异[J];动物学报;2004年01期
4 庞秋香;庞书香;赵博生;陈艳艳;张萌;;泰山赤鳞鱼苹果酸酶同工酶表型差异的研究(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2009年05期
5 高武军;肖理会;卢龙斗;李锁平;;菠菜的性别相关同工酶标记分析[J];河南师范大学学报(自然科学版);2006年04期
6 庞秋香;庞书香;赵博生;陈艳艳;张萌;;泰山赤鳞鱼苹果酸酶同工酶表型差异的研究[J];安徽农业科学;2010年01期
7 方苏虹,熊远著,向,王辉;NADPH生成酶活性与猪肉质关系的初步研究[J];华中农业大学学报;1990年03期
8 郑恩霞;程文娟;王宗达;王敖;;苹果酸酶的分子生物学研究进展[J];安徽农学通报(下半月刊);2009年10期
9 李杨瑞;;甘蔗组织中苹果酸酶活性的研究[J];广西农业生物科学;1989年03期
10 杨烨;程泽信;李伟国;魏红波;陈刚耀;蔡建;;几种猪的肌肉苹果酸酶活性比较及对猪肉品质影响[J];湖北农业科学;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张怀渊;赵建新;陈永泉;张灏;陈卫;宋元达;;耶氏解脂酵母油脂积累分子机制的初步探索[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
2 张凯;李祥;杨渊;帅素容;李学伟;;长白猪和梅山猪脂肪中硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、苹果酸酶(ME1)和解耦联蛋白3(UCP3)基因的表达研究[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
3 谢国生;师瑞红;曾汉来;张端品;;植物细胞内pH稳态体系及其调控的新进展[A];2005'海峡两岸植物生理与分子生物学教学研讨会论文集[C];2005年
4 纪德彬;候淑华;刘武军;赵宗保;;生物正交的NAD~+辅酶依赖型生物催化体系[A];中国化学会第27届学术年会第03分会场摘要集[C];2010年
5 王永章;孙文彬;韩振海;;铁胁迫对不同苹果基因型生长及生理的影响[A];中国科学技术协会第二届青年学术年会园艺学论文集[C];1995年
6 周晓刚;曹忠春;;三鸣养生王脂肪和胆固醇代谢调节的研究[A];中国营养学会第七届全国营养学术会议论文摘要汇编[C];1996年
7 单潇潇;贾守菊;石磊;;南麂野生种群等边浅蛤同工酶的生化遗传分析[A];“亚运食品安全与广东食品产业创新发展”学术研讨会暨2009年广东省食品学会年会论文集[C];2009年
8 李庆章;高学军;郝艳红;;猪带绦虫囊尾蚴体内发育过程中能量代谢变化规律的研究[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
9 吴松刚;谢必峰;黄建忠;;产脂微生物的生物化学[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2008年学术交流会论文摘要汇编[C];2008年
10 黄建珍;马海田;邹思湘;;DHEA对胚胎期肉鸡肝脏脂类代谢相关蛋白的表达及磷酸化的研究[A];中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第八次学术研讨会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 邢雁宁;Apple借新iMAC再展雄风[N];电子资讯时报;2002年
2 ;Apple:奔向数字新生活[N];计算机世界;2002年
3 ;缩水的“苹果”[N];计算机世界;2001年
4 IDG电讯;Microsoft/Apple联盟处于关键时刻[N];计算机世界;2002年
5 Blue Coat大中国区产品市场经理 申强;Apple升级:您的网络准备好了吗?[N];计算机世界;2011年
6 乐天 编译;AppLe“雪豹”向企业用户示好[N];计算机世界;2009年
7 特约记者 张巍峰;Apple与Adobe的江湖恩怨[N];电脑报;2010年
8 王婕萍 编译;精品百货美国的BIG APPLE[N];中国服饰报;2010年
9 乐天 编译;Apple与Adobe Flash之争的来龙去脉[N];计算机世界;2010年
10 无名;PC历史上最伟大的商业失误[N];厂长经理日报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张燕子;不同苹果糖酸组成及苹果酸转运体功能研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 吕军;转基因烟草对土壤磷吸收利用的研究[D];大连理工大学;2011年
3 李维新;优良MLF乳酸菌选育及其产酶特性研究与应用[D];福建农林大学;2012年
4 王永华;隐甲藻高密度发酵培养和油脂改性研究[D];华南理工大学;2002年
5 闫文龙;THRSP基因对鸡脂肪沉积的影响[D];华南农业大学;2006年
6 张东霞;烧伤早期大鼠心肌线粒体比较蛋白质组学研究[D];第三军医大学;2008年
7 徐国强;代谢工程改造酿酒酵母生产延胡索酸[D];江南大学;2012年
8 牛红星;河南省翼手类区系分布与系统学研究[D];河北师范大学;2008年
9 孙淑斌;盐胁迫下库拉索芦荟cDNA消减文库的构建筛选及NADP-苹果酸酶基因的盐诱导表达[D];南京农业大学;2003年
10 禹慧明;γ-亚麻酸的发酵生产及应用研究[D];华南理工大学;1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴亚斌;产L-苹果酸重组大肠杆菌的构建和发酵性能研究[D];江南大学;2012年
2 张旭;猪骨骼肌型α肌动蛋白及苹果酸酶1基因启动子的功能分析[D];山东农业大学;2012年
3 张怀渊;耶氏解脂酵母油脂积累分子机制的初步探索[D];中南大学;2011年
4 徐振杰;高产油脂红酵母的选育及其NADP依赖型苹果酸酶基因保守片段的克隆[D];四川农业大学;2011年
5 蒿珍珍;皮状丝孢酵母培养条件及油脂积累所需NADPH来源的初步研究[D];华东理工大学;2013年
6 吕雅楠;采后黄冠梨有机酸变化及代谢酶调控研究[D];天津大学;2011年
7 李雪梅;砂梨果实有机酸含量及代谢相关酶活性动态变化研究[D];华中农业大学;2008年
8 王平平;农杆菌介导的苹果DHAR和MDHAR基因转化苹果和番茄的研究[D];西北农林科技大学;2011年
9 吴世根;富马酸基因工程菌的构建[D];北京化工大学;2011年
10 田兰兰;不同生态区域苹果多酚与糖酸相关性分析[D];陕西师范大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026