Ca、CaM及其目标酶与乙烯诱导番茄和草莓果实成熟衰老关系的研究

摘要

研究了跃变型果实番茄和非跃型果实草莓不同成熟度以及粉红期两种果实采后置于低温和常温下后熟衰老过程中与成熟衰老有关的主要生理生化指标的变化.结果表明,番茄果实成熟衰老过程中乙烯释放率、呼吸强度、多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性、番茄红素、叶绿素以及细胞壁可溶性蛋白均发生较明显的变化;而草莓果实成熟衰老过程中呼吸和乙烯的变化不明显,但活性氧代谢、可溶性蛋白含量和组分却发生了较明显的变化,表明番茄和草莓的成熟衰老特征不同.研究表明,乙烯诱导绿熟期番茄乙烯高峰和呼吸高峰提前出现,促进PG活性,促进番茄红素积累、叶绿素分解和细胞壁可溶性蛋白提高,表明乙烯是诱导和加速番茄果实成熟衰老的根本原因.乙烯对草莓呼吸强度、SOD、O<,2><'->以及H<,2>O<,2>均无影响,但却明显促进内源乙烯生成、诱导34KD特异蛋白表达和加速后期细胞可溶性蛋白分解,说明乙烯与草莓呼吸作用和活性氧代谢系统关系不大,可能通过促进乙烯自我催化、诱导特异蛋白表达和促进可溶性蛋白分解来参与调控草莓果实成熟衰老.综上所述,乙烯诱导番茄和草莓果实成熟衰老过程的可能作用模式:乙烯先诱导胞质Ca<'2+>浓度增加,同时诱导CaM增加,Ca<'2+>与CaM结合后激活微粒体膜Ca<'2+>-ATPase活性和抑制NAD激酶,从而引起一系列的生理反应.

目录

文摘

致谢

缩略词一览表

第一章Ca2+-CaM及其目标酶与乙烯对果实成熟衰老调控的研究进展

1.乙烯与果实成熟衰老的关系

2.乙烯生物合成和信号传递的调控

2.1乙烯生物合成的调控

2.2乙烯信号传递及其调控

3.Ca2+-CaM信使系统及目标酶

3.1 Ca2+信号

3.2钙调素

3.3 Ca2+-ATPase

3.4 NAD激酶和NADP磷酸酶

3.5 CaM的其他目标酶和目标蛋白

4.钙-钙调素与乙烯作用及信号转导的关系

5.本项目的研究意义、内容和目标

5.1研究意义

5.2研究内容

5.3预期结果

第二章乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老过程中主要生理生化指标的影响

1材料和方法

1.1材料

1.2测定项目与方法

2结果与分析

2.1番茄和草莓果实采后乙烯释放率的变化

2.2番茄和草莓果实采后呼吸强度的变化

2.3番茄果实采后多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的变化

2.4番茄色素的变化

2.5番茄细胞壁可溶性蛋白含量的变化

2.6草莓果实成熟衰老过程中SOD活性的变化

2.7草莓果实成熟衰老过程中O2生成速率变化

2.8草莓果实成熟衰老过程中过氧化氢(H2O2)含量的变化

2.9草莓果实成熟衰老过程中可溶性蛋白含量和组分的变化

2.10乙烯对番茄果实成熟衰老的影响

2.11乙烯对草莓果实成熟衰老的影响

3讨论

3.1番茄和草莓果实成熟衰老过程生理生化特性的变化

3.2乙烯与番茄果实成熟衰老的关系

3.3乙烯与草莓果实成熟衰老的关系

第三章Ca2+与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老过程中主要生理生化指标诱导的关系

1材料和方法

1.1材料处理

1.2项目的测定方法与第二章相同

2结果与分析

2.1 Vp与乙烯对番茄果实呼吸作用的影响

2.2Vp与乙烯对内源乙烯释放率的影响

2.3 Vp与乙烯对PG活性的影响

2.4 Vp与乙烯对番茄红素的影响

2.5 Vp与乙烯对细胞壁可溶性蛋白含量的影响

2.6 La3+和EGTA对番茄果皮圆片PG、番茄红素和细胞壁可溶性蛋白的影响

2.7 Vp与乙烯对草莓果实乙烯释放率和可溶性蛋白诱导的关系

3讨论

3.1钙与乙烯对番茄果实成熟衰老诱导的关系

3.2钙与乙烯对草莓果实内源乙烯生成和蛋白分解诱导的关系

第四章CaM与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老过程中主要生理生化指标诱导的关系

1材料和方法

1.1材料处理

1.2 CaM含量的测定

1.3其它项目的测定与第二章相同

2结果与分析

2.1番茄和草莓果实成熟衰老过程中CaM含量的变化

2.2乙稀对番茄和草莓果实CaM含量的影响

2.3 CaM与乙烯对番茄果实主要生理生化指标诱导的关系

2.4CaM与乙烯对草莓果实主要生理生化指标诱导的关系

3讨论

3.1CaM与果实衰老的关系

3.2乙烯与CaM的关系

3.3CaM与乙烯对果实成熟衰老的诱导

4小结

第五章Ca2+-ATPase与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老诱导的关系

1材料和方法

1.1材料

1.2测定项目与方法

2结果与分析

2.1番茄和草莓果实成熟衰老过程中微粒体膜Ca2+-ATPase活性的变化

2.2乙烯对番茄和草莓果实微粒体膜Ca2+-ATPase活性的影响

2.3 CaM与Ca2+-ATPase活性的关系

2.4 Ca2+与Ca2+-ATPase活性的关系

3讨论

3.1 Ca2+-ATPase与果实成熟衰老的关系

3.2Ca2+-ATPase与乙烯的关系

3.3 Ca2+-ATPase与CaM的关系

3.4 Ca2+-ATPase与Ca2+的关系

第六章NAD激酶、NADP磷酸酶与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老诱导的关系

1材料和方法

1.1材料

1.2测定项目与方法

2.结果与分析

2.1草莓和番茄果实采后NAD激酶、NADP磷酸酶活性的变化

2.2 NAD激酶、NADP磷酸酶与乙烯的关系

2.3 CaM与NAD激酶活性的关系

2.4 Ca2+与NAD激酶活性的关系

3.讨论

3.1 NAD激酶、NADP磷酸酶与果实成熟衰老的关系

3.2 NAD激酶和NADP磷酸酶与乙烯的关系

3.3 NAD激酶与CaM的关系

3.4NAD激酶与Ca2+的关系

第七章研究结论

7.1乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老的影响

7.2钙与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老的诱导

7.3 CaM与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老的诱导

7.4 Ca2+-ATPase与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老的诱导

7.5 NAD激酶、NADP磷酸酶与乙烯对番茄和草莓果实成熟衰老的诱导

7.6乙烯诱导番茄和草莓果实成熟衰老的可能作用途径

7.6.1乙烯诱导跃变型果实番茄成熟衰老的可能作用模式图

7.6.2乙烯诱导非跃变型果实草莓成熟衰老的可能作用模式图

7.7控制乙烯作用的可能途径

7.8本文的创新之处

参考文献

攻博期间发表的论文题录