李果实成熟过程中细胞壁多糖的降解和相关酶的研究

论文摘要

本试验以“早红”李果实为试材,研究了李果实在树体上成熟软化过程中细胞壁多糖降解特性,内源乙烯以及相关细胞壁水解酶对李果实软化进程的影响。试验结果如下:（1）本文研究了李果实乙烯释放量、硬度等相关指标的变化,李果实乙烯释放量在软化末期达到最大,晚于果实质地快速变化期,这表明乙烯可能不是启动李果实成熟软化的关键因素。（2）本文对糖醛酸和中性糖分析的结果表明:李果实在树体上的成熟软化过程中, Na2CO3-1和Na2CO3-2果胶中多聚半乳糖醛酸在前中期含量不变,在成熟末期含量下降,同时CDTA-1果胶中含有的多聚半乳糖醛酸含量比例上升,说明李果实中果胶分子在成熟末期发生了降解,共价紧密结合型果胶转变为离子可溶性果胶。KOH-1和KOH-2基质多糖含量在李果实树体上成熟过程中逐渐下降,并参与了果实软化的进程。（3）本文采用气相色谱法对细胞壁多糖的单糖组成分析的结果表明:李果实成熟软化过程中,支链阿拉伯糖、半乳糖并没有损失,只在软化末期疏松型结合的基质多糖中含量降低。但半纤维素多糖中木葡聚糖等中性糖的降解,导致木葡聚糖-纤维素网络松动,是李果实在树体上成熟软化过程前期和中期果实软化的主要因素。（4）对李果实树体上成熟软化多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、β-D-半乳糖苷酶和纤维素酶与细胞壁单糖解离特性相结合分析的结果表明:果胶甲酯酶使多聚半乳糖醛酸去甲酯化,β-D-半乳糖苷酶破坏了果胶的完整性,都有利于多聚半乳糖醛酸酶PG对糖醛酸的水解作用。PG在果实成熟软化后期活性最高,充分说明了,PG对李果实成熟软化末期果实硬度降低和果实质地的改变起主要作用。李果实成熟软化过程中,细胞壁的降解与木葡聚糖-纤维素网络松动降解相关,并伴同侧链的损失。后期增加了细胞壁的多孔性,利于降解酶对底物的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 成熟果实的细胞壁降解
• 1.3 与果实软化相关的细胞壁水解酶
• 1.3.1 多聚半乳糖醛酸酶（PG）
• 1.3.2 果胶甲酯酶（PME）
• 1.3.3 β-半乳糖甘酶（β-Gal）
• 1.3.4 木葡聚糖内糖基转移酶（XET）
• 1.3.5 纤维素酶（Cx）
• 第二章 李果实成熟过程中细胞壁多糖降解特性研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料及处理
• 2.2.2 实验仪器主要试剂
• 2.2.3 果肉硬度测定
• 2.2.4 乙烯含量测定
• 2.2.5 果实细胞壁物质（CWM）的提取
• 2.2.6 果实细胞壁多糖的分步提取
• 2.2.7 糖醛酸和中性糖含量测定
• 2.2.8 细胞壁多糖中单糖组成色谱分析
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 李果实成熟过程中硬度和内源乙烯的变化
• 2.3.2 李果实成熟过程中细胞壁物质（CWM）的变化
• 2.3.3 糖醛酸和中性糖含量的变化
• 2.3.4 CDTA 溶性果胶多糖组成的变化
• 2CO₃ 溶性果胶多糖组成的变化'>2.3.5 Na₂CO₃溶性果胶多糖组成的变化
• 2.3.6 KOH 溶性半纤维多糖组成的变化
• 2.3.7 KOH 不溶性细胞壁多糖的单糖变化
• 2.4 小结
• 第三章 李果实成熟软化过程中与细胞壁降解相关的酶学研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与处理
• 3.2.1 实验材料与处理
• 3.2.2 实验仪器与主要试剂
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 纤维素酶（Cx-cellulose）活性的测定
• 3.3.2 果胶甲酯酶（PME）活性的测定
• 3.3.3 多聚半乳糖醛酸酶（PG）的测定
• 3.3.4 β-半乳糖苷酶的测定
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 不同成熟度李果实纤维素酶活性的变化
• 3.4.2 不同成熟度李果实果胶甲酯酶活性的变化
• 3.4.3 不同成熟度李果实β-半乳糖苷酶活性的变化
• 3.4.4 不同成熟度李果实多聚半乳糖醛酸酶活性的变化
• 3.5 小结
• 第四章 综合分析
• 4.1 引言
• 4.2 内源乙烯在果实成熟过程中的作用机制
• 4.3 果实成熟过程中细胞壁物质（CWM）的变化
• 4.4 四种提取液所获成分中单糖组成成分的变化与果实软化的关系
• 4.5 细胞壁降解酶在李果实软化过程的调控作用
• 参考文献
• 缩略词表
• 致谢