水杨酸对苹果和梨果实ACC氧化酶的影响及机理研究

【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。