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琯溪蜜柚果实木质素代谢研究

朱学亮  
【摘要】: 本文以琯溪蜜柚[Citrus grandis (L.) Osbeck cv. guanxi-miyou]果实为试验材料,研究了其在生长发育和贮藏过程中木质素、纤维素含量和相关酶活性的变化及果实汁胞糖酸等物质的变化规律,并探讨它们之间的相关性及木质素的代谢机理,以期揭示琯溪蜜柚果实粒化的原因和机理。 1.对琯溪蜜柚生长发育和贮藏过程中木质素、纤维素含量及相关酶活性的变化进行了研究,结果表明,在生长发育后期和贮藏中后期,木质素和纤维素含量迅速增加,粒化指数大幅上升,并且木质素含量的增加与汁胞粒化指数的上升密切相关(r=0.943~0.982**,α=0.01)。汁胞木质素的含量低于果皮,未粒化汁胞木质素的含量低于粒化汁胞。 相关性分析表明,汁胞苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性变化与木质素含量的增加呈显著性相关。未粒化汁胞PAL、CAD、PPO和POD的活性低于粒化汁胞。 2.采后琯溪蜜柚果实在1℃贮藏时,木质素和纤维素含量迅速增加,并伴随着VC和含水量减少等,加剧了汁胞粒化。木质素的积累与汁胞粒化指数的上升呈显著性相关。 4℃和7℃低温贮藏,能抑制琯溪蜜柚果实PAL、PPO、CAD和POD等相关酶的活性,从而抑制果实木质素和纤维素含量的增加,一定程度上减缓了汁胞粒化的发生。 3.采用1.0 g/L水杨酸(SA)处理能在一定程度上抑制琯溪蜜柚果实PAL、CAD、PPO和POD等相关酶的活性,从而减缓木质素和纤维素合成的同时,加快纤维素的降解,减缓了汁胞粒化的发生。说明SA具有减缓冷藏琯溪蜜柚果实粒化的作用。 4.授粉处理产生了有籽果实,果实木质素代谢相关酶的活性较低,从而减缓了木质素含量的增加,一定程度上推迟了琯溪蜜柚果实衰老,减缓了汁胞粒化的发生。随着成熟程度的增加,粒化指数逐渐上升,且杂交果实粒化的发生要晚于自交果实,粒化程度较轻。随着粒化程度的增加,纤维素酶活性逐渐降低,纤维素含量逐渐增加。 综合以上研究结果,在生长发育和贮藏过程中,高活性PAL、CAD、PPO和POD催化H2O2与细胞壁上的多酚类物质反应,生成木质素。随着成熟度的增加,纤维素酶活性降低,促进纤维素含量迅速增加。木质素和纤维素含量的增加促进了粒化的发生。温度、授粉和SA处理能减缓粒化的发生是通过影响木质素代谢相关酶的活性来实现的。


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