不同种类果实转化酶特性及其活性影响因素研究

摘要

果实品质在很大程度上取决于果实中糖的种类、数量和比例，而转化酶是调控果实糖代谢的关键酶之一，因而，研究研究转化酶的种类和特性及其影响因素具有重要意义。本研究通过分析转化酶的生理生化特性，外源糖对转化酶的影响和诱导机制，以期为阐明果实糖代谢相关酶的酶学调控机理提供依据。
　　 本文研究了‘红富士’苹果、莱阳茌梨和中华寿桃果实中的转化酶种类、最适温度、最适pH、动力学参数和DTT（二硫苏糖醇）以及金属离子对转化酶活性的影响。研究表明，‘红富士’苹果、莱阳茌梨和中华寿桃果实中存在3种形式的转化酶:可溶性酸性转化酶、可溶性中性转化酶和细胞壁结合转化酶，并且‘红富士’苹果、莱阳茌梨和中华寿桃果实的转化酶具有相似的特性。酸性转化酶的最适反应温度为40℃，而中性转化酶为50℃;酸性转化酶的最适pH在5左右，中性转化酶的最适pH在7左右。还原性巯基试剂DTT可显著提高可溶性酸性转化酶和可溶性中性转化酶的活性，金属离子Mn2+和Ca2+显著提高3种转化酶的活性，而Cu2+，Mg2+和Zn2+也在一定程度上提高可溶性酸性转化酶和细胞壁转化酶的活性;Hg2+显著抑制3种转化酶活性，而Cu2+，Mg2+和Zn2+抑制可溶性中性转化酶的活性，表明转化酶的活性部位含巯基基团。
　　 以‘红富士’苹果、莱阳茌梨和中华寿桃为试材，研究了果实的糖积累、转化酶酶活性的季节变化和外源糖对果实中转化酶活性的调控。研究结果表明:‘红富士’苹果、莱阳茌梨和中华寿桃糖的积累主要是以果糖、蔗糖和葡萄糖为主;‘红富士’苹果和莱阳茌梨在果实发育后期，果糖的含量最高，显著高于葡萄糖和蔗糖;而中华寿桃果实在发育后期，蔗糖的含量最高，显著高于果糖和葡萄糖含量;可溶性酸性转化酶和细胞壁结合酸性转化酶在发育早期活性最高，随着果实的成熟逐渐降低;葡萄糖和果糖对可溶性酸性转化酶和细胞壁酸性转化酶的活性均有抑制作用，且前期诱导效应比后期诱导效应大;葡萄糖对‘红富士’苹果和莱阳茌梨果实可溶性酸性转化酶的诱导效应比果糖大，可对二者果实细胞壁酸性转化酶的诱导效应比果糖小;葡萄糖对中华寿桃果实可溶性酸性转化酶和细胞壁酸性转化酶的诱导效应均比果糖大;蔗糖对‘红富士’苹果、莱阳茌梨和中华寿桃果实的可溶性酸性转化酶和细胞壁酸性转化酶的活性均无影响。

目录

摘要

缩略语表

第一部分 文献综述

1 植物转化酶的种类

1．1 酸性转化酶

1．2 中性／碱性转化酶

2 植物转化酶的生理功能

2．1 参与叶片光合作用的调节

2．2 参与韧皮部的卸载和库的建立

2．3 参与植物生长发育的调节

2．4 参与细胞的渗透调节

2．5 参与细胞对胁迫的响应

2．6 参与贮藏器官中碳水化合物组成的调节

2．7 转化酶在信号传导中的作用

3 植物转化酶基因及其表达调控

3．1 植物转化酶基因及其蛋白结构

3．2 转化酶基因的表达调控

4 本研究的目的意义

第二部分 不同果实转化酶的种类和特性研究

摘要

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 酶的制备和活性测定

1．3 研究内容

2 结果与分析

2．1 温度对不同果实转化酶活性的影响

2．2 pH对不同果实转化酶活性的影响

2．3 金属离子对不同果实转化酶活性的影响

2．4 DTT对转化酶活性的影响

2．5 提取液NaCl浓度对细胞壁转化酶活性的影响

3 讨论

第三部分 外源糖对不同果实转化酶活性的调控

摘要

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 试验方法

1．3 糖含量的测定

1．4 酶液的提取与活性测定

2 结果与分析

2．1 发育过程中果实糖浓度的变化

2．2 发育过程中果实转化酶活性的变化

2．3 外源糖对果实转化酶活性的调控

3 讨论

结论

参考文献

致谢

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