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水杨酸对苹果和梨果实ACC氧化酶的影响及机理研究

侯智霞  
【摘要】: 乙烯的大量生成是果实趋于成熟衰老的重要特征之一。ACC氧化酶(ACO) 是乙烯生物合成的关键酶,前人研究已表明SA抑制ACO活性,但是作用机制 尚不清楚。本研究以新采收的成熟鸭梨及新红星苹果为试材,利用圆片培养的方 式,从SA对O_2、H_2O_2、·OH、铁离子以及几种保护酶的作用方面入手,研究 了SA抑制ACO活性的作用机理,以及几种活性氧自由基与ACO的关系,以 期在已有研究基础上,进一步完善SA延缓果实衰老的机理模式。主要结果如下: 1.0.002~10mmolL~(-1)SA可有效抑制果肉圆片中ACO活性,抑制程度随处 理浓度的增大而增大。不同浓度的SA分别处理2~12h,ACO活性的变化趋势基 本一致。果实衰老过程中,果肉内已存在大量ACC,ACC的含量不是乙烯生物 合成的限速因子。 2.低浓度的SA可以清除O_2、H_2O_2、·OH,并能有效降低铁离子含量,SA 处理的果肉圆片中,O_2、H_2O_2·OH、Fe~(2+)、Fe~(3+)及ACO活性相互之间存在明显 的正相关关系;高浓度(大于2mmolL~(-1))的SA提高活性氧及铁离子的含量。 不同果实品种对SA作用的敏感程度不同,因此,SA处理产生各种生理效应的 浓度阈值不同。 3.SA对保护酶——SOD、ASP、POD及CAT活性有明显的调节作用,并由 此协调着活性氧的代谢平衡,低浓度的SA可以提高SOD和ASP的活性,降低 POD活性;高浓度的SA则降低SOD和ASP的活性,提高POD活性;0.002~5 mmolL~(-1)的SA对CAT都表现抑制作用,浓度大于0.2mmolL~(-1)的处理抑制作用 更明显。 4.分别用外源活性氧产生剂及清除物质处理果肉圆片,进一步研究几种活 性氧与ACO活性的关系,结果表明:O_2水平与ACO活性正相关,0.1~10 mmolL~(-1)的外源H_2O_2抑制ACO活性。用外源铁离子及其螫合剂处理果肉圆片, 发现一定浓度的铁离子是ACO发挥活性所必需的。 综合上述结果,果实衰老过程中,SA抑制ACO活性主要是通过SA清 除体内的O_2和·OH,并降低铁离子含量所致。


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