菠蘿蜜果實(shí)糖代謝相關(guān)酶活性及其基因表達(dá)分析.pdf

1、決定果實(shí)品質(zhì)重要因素之一是果實(shí)中糖分含量以及組成種類，而影響果實(shí)糖分的代謝過(guò)程極其復(fù)雜，受多種酶共同調(diào)節(jié)。為了解菠蘿蜜果實(shí)糖代謝過(guò)程的主要作用酶和基因，本研究分別以4份干苞種質(zhì)(12E、13D、13K、148-4)和份濕苞種質(zhì)(12As、12Cs、13Bs、13Ls)為實(shí)驗(yàn)材料，分析了菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中的糖分含量變化、糖代謝相關(guān)酶活性變化，并對(duì)相應(yīng)的酶基因進(jìn)行了表達(dá)分析，主要研究結(jié)果如下:
　　1.可溶性糖含量。干、濕苞菠蘿蜜果

2、實(shí)成熟過(guò)程中，蔗糖是最主要的可溶性糖，其次是果糖和葡萄糖，不同種質(zhì)間可溶性糖和蔗糖含量存在差異，除干苞種質(zhì)13K和濕苞種質(zhì)13Bs在果實(shí)成熟第Ⅳ階段略微下降外，4種糖的含量在菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中均呈逐漸上升的趨勢(shì);果實(shí)未成熟時(shí)果糖與葡萄糖比值較低，完全成熟后該比值接近1∶1。
　　2.酸性轉(zhuǎn)化酶。菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性變化在干、濕苞種質(zhì)中有明顯差異，干苞種質(zhì)果實(shí)中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性相對(duì)穩(wěn)定，且維持較低水平，濕苞種質(zhì)果實(shí)

3、中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性在果實(shí)成熟過(guò)程中顯著上升，其中濕苞種質(zhì)12Cs和13Bs果實(shí)中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性與果實(shí)中的果糖和葡萄糖含量間存在顯著正相關(guān);對(duì)1個(gè)酸性轉(zhuǎn)化酶基因的表達(dá)分析表明，所有種質(zhì)果實(shí)的成熟過(guò)程中，AhAI1基因的表達(dá)水平均較低，可能對(duì)于調(diào)控果實(shí)中糖分積累的作用微弱。
　　3.中性轉(zhuǎn)化酶。菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中的中性轉(zhuǎn)化酶活性變化幅度較小，且在干、濕苞種質(zhì)間差異不大，中性轉(zhuǎn)化酶活性與各糖分含量間均不存在顯著相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明中性轉(zhuǎn)化

4、酶可能不是決定菠蘿蜜果實(shí)內(nèi)糖分積累的關(guān)鍵酶類。4個(gè)中性轉(zhuǎn)化酶基因的表達(dá)分析結(jié)果顯示，菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中，AhNI1基因的表達(dá)水平最高;AhNI1與AhNI2基因在果實(shí)未成熟階段表達(dá)水平高，AhNI3基因和AhNI4基因在完熟果中的表達(dá)水平較高，表明菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中的中性轉(zhuǎn)化酶活性可能同時(shí)受這4個(gè)基因家族成員的影響。
　　4.蔗糖合成酶。菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中的蔗糖合成酶合成方向活性變化幅度不大，在多數(shù)種質(zhì)中，果實(shí)未成熟期的酶活

5、性較高;分解方向的酶活性始終維持較低水平，說(shuō)明菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中，蔗糖合成酶主要催化果實(shí)內(nèi)蔗糖的合成。3個(gè)蔗糖合成酶基因的表達(dá)分析結(jié)果顯示，菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中，AhSS1基因的表達(dá)水平最高，3個(gè)基因的表達(dá)水平變化相似，且與蔗糖合成方向的酶活性變化相似，3個(gè)基因家族成員可能共同調(diào)節(jié)菠蘿蜜果實(shí)中的糖分代謝。
　　5.蔗糖磷酸合成酶。在菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中，所有種質(zhì)的蔗糖磷酸合成酶活性與蔗糖含量之間的相關(guān)系數(shù)均大于其與蔗糖合成酶合成

6、方向的相關(guān)系數(shù)，盡管只在干苞種質(zhì)13D果實(shí)中的蔗糖含量與SPS活性之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系。4個(gè)蔗糖磷酸合成酶基因的表達(dá)分析結(jié)果顯示，AhSPS1基因的表達(dá)水平最高;多數(shù)種質(zhì)果實(shí)中的AhSPS1基因和AhSPS2基因的表達(dá)水平變化相似，均在未成熟果中表達(dá)低;AhSPS3基因和AhSPS4基因的變化趨勢(shì)相似，均在未成熟果中表達(dá)高。
　　6.淀粉酶。1個(gè)α-淀粉酶基因和4個(gè)β-淀粉酶基因的表達(dá)分析結(jié)果顯示，菠蘿蜜果實(shí)成熟過(guò)程中，多數(shù)種