菠蘿蜜果實糖代謝相關(guān)酶活性及其基因表達分析.pdf

1、決定果實品質(zhì)重要因素之一是果實中糖分含量以及組成種類，而影響果實糖分的代謝過程極其復雜，受多種酶共同調(diào)節(jié)。為了解菠蘿蜜果實糖代謝過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)為實驗材料，分析了菠蘿蜜果實成熟過程中的糖分含量變化、糖代謝相關(guān)酶活性變化，并對相應(yīng)的酶基因進行了表達分析，主要研究結(jié)果如下:
　　1.可溶性糖含量。干、濕苞菠蘿蜜果

2、實成熟過程中，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在果實成熟第Ⅳ階段略微下降外，4種糖的含量在菠蘿蜜果實成熟過程中均呈逐漸上升的趨勢;果實未成熟時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。菠蘿蜜果實成熟過程中的酸性轉(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)果實中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性相對穩(wěn)定，且維持較低水平，濕苞種質(zhì)果實

3、中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性在果實成熟過程中顯著上升，其中濕苞種質(zhì)12Cs和13Bs果實中的酸性轉(zhuǎn)化酶活性與果實中的果糖和葡萄糖含量間存在顯著正相關(guān);對1個酸性轉(zhuǎn)化酶基因的表達分析表明，所有種質(zhì)果實的成熟過程中，AhAI1基因的表達水平均較低，可能對于調(diào)控果實中糖分積累的作用微弱。
　　3.中性轉(zhuǎn)化酶。菠蘿蜜果實成熟過程中的中性轉(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，說明中性轉(zhuǎn)化

4、酶可能不是決定菠蘿蜜果實內(nèi)糖分積累的關(guān)鍵酶類。4個中性轉(zhuǎn)化酶基因的表達分析結(jié)果顯示，菠蘿蜜果實成熟過程中，AhNI1基因的表達水平最高;AhNI1與AhNI2基因在果實未成熟階段表達水平高，AhNI3基因和AhNI4基因在完熟果中的表達水平較高，表明菠蘿蜜果實成熟過程中的中性轉(zhuǎn)化酶活性可能同時受這4個基因家族成員的影響。
　　4.蔗糖合成酶。菠蘿蜜果實成熟過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，說明菠蘿蜜果實成熟過程中，蔗糖合成酶主要催化果實內(nèi)蔗糖的合成。3個蔗糖合成酶基因的表達分析結(jié)果顯示，菠蘿蜜果實成熟過程中，AhSS1基因的表達水平最高，3個基因的表達水平變化相似，且與蔗糖合成方向的酶活性變化相似，3個基因家族成員可能共同調(diào)節(jié)菠蘿蜜果實中的糖分代謝。
　　5.蔗糖磷酸合成酶。在菠蘿蜜果實成熟過程中，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個蔗糖磷酸合成酶基因的表達分析結(jié)果顯示，AhSPS1基因的表達水平最高;多數(shù)種質(zhì)果實中的AhSPS1基因和AhSPS2基因的表達水平變化相似，均在未成熟果中表達低;AhSPS3基因和AhSPS4基因的變化趨勢相似，均在未成熟果中表達高。
　　6.淀粉酶。1個α-淀粉酶基因和4個β-淀粉酶基因的表達分析結(jié)果顯示，菠蘿蜜果實成熟過程中，多數(shù)種