柚汁胞木质素解析与POD活性及同工酶谱分析

摘要

柚[Citrus maxima(Burm.)Merr.]汁胞粒化现象对其食用品质和商品价值造成了严重影响，而其发生机制仍未得到解释。前期研究发现木质素代谢与汁胞粒化过程关系密切，因此本研究从该代谢途径入手，对不同品种和组织中的木质素进行组分分析，并对与氧化木质素前体相关的POD进行酶活及同工酶谱分析，以期为后续汁胞粒化机制的研究提供更多有用的信息。
　　我们首先建立了从柚组织中分离木质素的方法，通过紫外扫描及HSQC NMR技术对来自不同组织和品种的乙酰化处理的木质素进行分析。结果表明，β-O-4′连接方式在所有试验组织的木质素中均是主要的连接方式，其次是与愈创木基结构单元含量相关联的β-5′连接方式，而β-β′连接方式只在紫丁香基含量较高的组织中检测到。粒化汁胞木质素中愈创木基结构单元的含量极高（91.13-96.82％），与其他组织（叶片、茎及囊衣）的木质素组分并不相同。这种特异性积累的木质素不易降解，主要由松柏醇聚合形成。不同品种在木质素组成上差异性不大，但是其愈创木基和紫丁香基含量比例却有很大差异，说明品种间粒化的机制可能是相同的，而粒化的严重程度却不同。
　　为了对与松柏醇氧化相关的POD进行研究，我们首先确立了可溶性及离子结合POD提取的最佳体系分别为pH8.0,100 mM Tris-HCl和含0.1%Triton X-100+1 M NaCl的pH8.0,100 mM Tris-HCl。在生长发育过程中，可溶性及离子结合POD活性整体均呈下降趋势，可溶性 POD活性较离子结合 POD高出很多，二者存在极显著差异。可溶性POD近中柱与远中柱酶活存在极显著差异，其酶谱中近中柱的碱性POD组分活性较远中柱高，反映了其与汁胞粒化的相关性。离子结合POD虽未在酶活上体现与汁胞粒化的相关性，但在粒化时期却出现了特异性的碱性POD组分，因此，该部分POD可能与汁胞粒化关系更为密切。此外，赤霉素处理虽然对这两部分POD的酶活及同工酶谱均存在不同程度的影响，但其在汁胞粒化过程中所扮演的角色有待进一步考究。

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第一章 前言

1柚汁胞粒化研究进展

1.1柚汁胞粒化的形态解剖学研究进展

1.2柚汁胞粒化的生物学特性研究进展

1.3柚汁胞粒化的生理生化及分子生物学研究进展

2木质素合成代谢相关研究

2.1木质素前体的合成

2.2木质醇的运输

2.3木质醇的氧化

2.4木质素聚合物的形成

2.5木质素结构单元的分布

3 过氧化物酶相关研究

3.1 POD特性

3.2 POD与木质素

4本研究的目的和意义

第二章 柚汁胞木质素组分解析

1材料与方法

1.1植物材料

1.2试验试剂

1.3试验设备

1.4木质素提取

1.5木质素紫外光谱扫描

1.6木质素核磁共振分析

2结果与分析

2.1木质素紫外光谱扫描

2.2木质素核磁共振分析

3讨论

第三章 POD 酶活测定及同工酶谱分析

1材料与方法

1.1植物材料

1.2试验设备

1.3试验试剂

1.4 汁胞 POD提取体系筛选及各发育时期酶活测定

1.5汁胞 POD 同工酶谱分析

2结果与分析

2.1可溶性 POD提取体系筛选

2.2离子结合 POD提取体系筛选

2.3共价结合 POD活性测定

2.4汁胞各生长发育时期 POD活性测定

2.5汁胞各生长发育时期 POD同工酶谱分析

3讨论

第四章 小结与展望

参考文献

附录

致谢