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梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究

刘剑锋  
【摘要】:本研究以梨为试材,综合研究了果实不同发育时期、不同部位果实钙含量的变化,并与果胶、果胶酶类、内源激素等众多生理活性物质的动态变化相关联,进一步辅以外源钙制剂、生长调节剂处理,验证钙的吸收、运转机制及其影响因素。其主要结果如下: 1、以贮藏性和果实质地有明显差异的黄花和湘南梨为试材,研究了果实发育过程中果肉与种子中Ca~(2+)、总钙和果肉中果胶含量的动态及其相互关系。结果表明:1)两品种果肉细胞中的总钙和Ca~(2+)含量在幼果发育前期含量最高,此后随果实的发育呈下降趋势,采收时黄花果肉中的总钙含量明显高于湘南。2)种子中总钙含量远高于果肉,随果实发育而逐渐上升,且黄花种子中总钙含量在7月中果实膨大期后上升加快直至采收,而湘南则在7月中后停止上升;种子中的Ca~(2+)含量在后期均有一次迅速上升峰。3)受精促进子房(幼果)对钙的吸收,受精完成后的黄花梨子房(幼果)中钙含量迅速上升,未受精的子房(幼果)中钙含量远低于同期受精的果实。 2、为明确果肉与种子中钙含量与内源激素间的关系,以黄花梨为材料进行了研究。结果表明:1)经相关性分析,钙与激素含量相关系数较大的组合为:果肉钙与果肉AA含量的相关系数为0.77,种子钙与种子IAA含量的相关系数为-0.73,果肉钙与果肉ZR含量的相关系数为0.72,果肉钙与果肉ABA含量相关系数为0.77。在果实膨大期,果肉与种子的GA_3含量达到峰值。还就果肉、种子钙含量与激素间的关系进行了讨论。2)受精前后钙含量变化与其中IAA和GA_3含量相似;NAA、GA_3处理促进钙的吸收。3)原果胶含量在果实发育前期上升,中后期下降,在果实发育后期,黄花的原果胶含量远低于湘南;而水溶性果胶呈逐渐上升的趋势,两品种较为接近。4)通过对黄花梨树体喷施生长调节物质或及其与氯化钙的混合液,旨在探讨生长调节物质对果实Ca含量及其形态变化的影响。结果表明:IAA、GA_3处理均增加了采收时果肉中总Ca的含量,但推迟了其含量高峰的到来,使用IAA+CaCl_2、GA_3+CaCl_2的处理其果肉总Ca含量峰值分别高于单独施用IAA或GA_3的峰值,它们峰值到来的时间分别早于IAA或GA_3单独处理;NAA处理推迟了果肉中总Ca的含量高峰,没有增加果肉中总Ca的含量,使用NAA+CaCl_2其果肉总Ca含量峰直与对照和单独施用NAA无显著差异;无论是什么处理,果实膨大期都是果实总Ca含量降低,Ca~(2+)升高的转变时期。 3、以梨品种黄花为试材,研究了不同时期不同部位引入~(45)Ca后各个部位放射性比(?)及钙分配比率变化。结果表明:(1)在幼果期,引入果梗的钙先到达果肉与果核,并快速向果皮运转;引入果肉的钙可快速向果皮与果核扩散,且向果皮扩散的速率 较果核快;引入果核的钙向果肉中运转迅速。(2)在膨大期,果梗引入的钙量较幼果 期大,且主要进入果肉,并可迅速向果皮、果核中转运:引入果肉的钙可以向果皮、 果核和种子扩散,但速率较幼果期慢;引入果核的钙向果皮果肉的运转微弱。(3) 在成熟期,果梗引入的钙量很少,果皮、果肉是钙主要的进入部位,而进入果皮的 钙可以向果肉转移:引入果核的钙向果皮果肉的运转微弱。 4、以黄花、湘南梨为试材,研究了两品种细胞壁组分、钙含量、果实硬度、相对 电导率以及果胶代谢酶类活性的变化。结果表明,两品种有相同的变化趋势,但还 存在以下差异:1)贮藏性差的黄花梨纤维素含量、原果胶含量、果实硬度相对较低, 而果实含钙量、水溶性果胶含量、相对电导率较高;2)黄花梨的木质素含量较高, 且生成木质素的速率较快;3)黄花的多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在贮藏前期极显著 高于湘南,末期两品种PG活性差异较小,其果胶甲酷酶(P ME)活性极显著高于湘 南。 5、以黄花、湘南梨为试材,对贮藏期果实硬度、C扩十、果胶、丙二醛、乙烯动态进 行了研究。研究结果表明:黄花在贮藏前期C扩十含量高且呈迅速下降的趋势,湘南 在贮藏初期c扩+含量低但相对稳定,在贮藏末期有一个迅速上升的过程;两品种果 实硬度、原果胶含量逐渐降低,水溶性果胶、丙二醛(MDA)含量逐渐上升,但黄花 在果实贮藏初期的变化幅度大,而湘南在贮藏后期变化幅度大;两品种在贮藏的第 10天左右出现乙烯峰值,黄花的峰值为湘南的3.04倍。还对造成两品种质地及贮 藏性差异的原因进行了讨论。以湘南梨为试材,研究了采后浸钙果实不同形态钙的 转化规律以及其形态转化与细胞膜透性、过氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT) 和过氧化物酶(P OD)间的关系。结果表明:浸钙处理使果实中的水溶性钙含量及 NaCI溶性钙含量明显升高;醋酸溶性钙和盐酸溶性钙含量变化不明显;浸钙处理可 提高果实硬度,抑制丙二醛(MDA)的生成,提高贮藏中后SOD活性,对POD和 CAT,活性则有抑制效果。以长十郎梨为材料,研究了采后浸钙果实不同形态钙的转 化规律、形态转化与果胶物质及相关代谢酶类的关系。结果表明:浸钙处理果实硬 度明显高于对照,且有利于细胞膜透性的保持;梨果实中的NaCI溶性钙最多,其 次是水溶性钙,HOAC、HCI溶性钙含量较少,在果实贮藏后期,水溶性钙含量有 一个迅速上升的过程,而NaCI溶性钙有一个迅速下降的过程;浸钙处理后,除HOAC 溶性钙外,果实中的去离子水、NaCI和HCI溶性钙含量


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