活性氧代谢及相关酶对桃果实成熟软化的影响

论文摘要

本文以“雨花三号”水蜜桃果实为试材,研究了桃果实在树体成熟衰老过程中及采后贮藏过程中基本生理变化、活性氧代谢以及膜脂过氧化作用对果实成熟衰老进程的影响。（1）本文首先研究了桃果实内源乙烯释放量、硬度和可溶性固形物含量这些基本生理指标变化。结果表明:在桃果实的树体成熟过程中,有显著的乙烯生成高峰,桃果实硬度逐步降低,硬度下降分两个阶段,即成熟前期的缓慢下降阶段和成熟中后期的快速下降阶段;在采后不同温度贮藏过程中,乙稀释放量存在较大差异,常温下明显要高于低温下的乙烯释放,说明低温对于抑制乙稀的生物合成效果显著。采后常温（20℃）贮藏时硬度下降较快,低温贮藏的桃果实硬度明显比常温贮藏的硬度大,说明低温有利于延缓桃果实的衰老进程。（2）本文研究了桃果实成熟衰老过程中超氧阴离子自由基(O2-.)产生速率、过氧化氢（H2O2）、还原型谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（ASA）含量变化,过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、抗坏血酸氧化物酶（AAO）以及NADP磷酸酶活性的变化。结果表明,随着桃果实成熟衰老的加剧,果实内活性氧量有累积趋势,在果实贮藏时也有类似的活性氧代谢现象。而在低温贮藏时,桃果实内活性氧含量明显较低,SOD酶活性在贮藏中期有诱导倾向,细胞的膜质过氧化程度要好于常温贮藏时。这些说明,当桃果实衰老加剧时机体内活性氧量增多,致使细胞膜受损,从而进一步加剧桃果实的衰老。（3）本文研究了桃果实成熟衰老过程中脂氧合酶（LOX）、丙二烯氧合酶（AOS）和Ca2+-ATPase活性的测定,丙二醛（MDA）含量的测定,结果表明,LOX正是参与膜脂过氧化作用的重要酶,导致桃果实生成的自由基数量增加,引起桃果实的衰老。在桃果实贮藏过程中,常温贮藏条件下的AOS活性明显比低温贮藏条件下高,低温贮藏的桃果实中AOS活性被抑制。常温和低温贮藏过程中,AOS活性都呈现峰形变化。随着桃果实成熟衰老的加剧, MDA含量的增大表明细胞膜质过氧化程度加深,Ca2+-ATPase活性的下降反映出维持胞质Ca2+稳态的能力下降,所有这些变化都会促进桃果实的衰老。（4）综合分析桃果实基本生理变化与活性氧代谢、膜脂过氧化作用之间的关系以及它们对果实成熟衰老进程的影响。结果表明,在桃果实成熟软化过程中,SOD可能参与了抑制形成乙烯的过程。SOD、CAT以及POD等活性氧清除剂,它们在果实成熟过程中协调作用,与细胞内的活性氧生成之间保持着平衡。与LOX相似,AOS的活性增加于乙烯跃变之前,并在乙烯进入跃变前达到高峰。果实的乙烯释放可能只是桃果实成熟衰老进程伴随出现的现象,而非造成后熟软化的因子。从本实验的结果可以看出,桃果实在常温和低温下O2-.和H2O2的生成,虽有起伏,但总体都是升高的,衰老过程中有所积累。但本实验两种温度下的保护系统的变化情况却远比活性氧变化更为复杂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究动态和趋势
• 1.2.1 呼吸跃变和乙烯生成
• 1.2.2 自由基代谢
• 1.2.3 膜脂过氧化作用
• 1.3 选题依据和研究内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容及目的
• 第二章 桃果实基本生理变化
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 供试材料与处理
• 2.2.2 主要仪器设备
• 2.2.3 乙烯释放量的测定
• 2.2.4 果实硬度的测定
• 2.2.5 果实可溶性固形物含量的测定
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 桃果实成熟过程中乙烯释放量的变化
• 2.3.2 桃果实成熟过程中果实硬度的变化
• 2.3.3 桃果实成熟过程中果实可溶性固形物含量的变化
• 2.4 讨论
• 第三章 桃果实活性氧代谢
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 供试材料与处理
• 3.2.2 主要试剂与仪器设备
• 2^-产生速率的测定'>3.2.3 O₂^-产生速率的测定
• 2O₂含量测定'>3.2.4 H₂O₂含量测定
• 3.2.5 超氧物歧化酶活性的测定
• 3.2.6 过氧化物酶活性的测定
• 3.2.7 过氧化氢酶活性的测定
• 3.2.8 谷胱甘肽过氧化物酶活性的测定
• 3.2.9 抗坏血酸过氧化物酶活性的测定
• 3.2.10 抗坏血酸氧化酶活性的测定
• 3.2.11 NADP磷酸酶活性的测定
• 3.2.12 抗坏血酸含量的测定
• 3.2.13 还原型谷胱甘肽含量的测定
• 3.3 结果与分析
• 2^-产生速率的变化'>3.3.1 桃果实成熟软化过程中O₂^-产生速率的变化
• 2O₂含量的变化'>3.3.2 桃果实成熟软化过程中H₂O₂含量的变化
• 3.3.3 桃果实成熟软化过程中超氧物歧化酶活性的变化
• 3.3.4 桃果实成熟软化过程中过氧化物酶活性的变化
• 3.3.5 桃果实成熟软化过程中过氧化氢酶活性的变化
• 3.3.6 桃果实成熟软化过程中谷胱甘肽过氧化物酶活性的变化
• 3.3.7 桃果实成熟软化过程中抗坏血酸过氧化物酶活性的变化
• 3.3.8 桃果实成熟软化过程中抗坏血酸氧化酶活性的变化
• 3.3.9 桃果实成熟软化过程中NADP磷酸酶活性的变化
• 3.3.10 桃果实成熟软化过程中抗坏血酸含量的变化
• 3.3.11 桃果实成熟软化过程中还原型谷胱甘肽含量的变化
• 3.4 讨论
• 第四章 桃果实膜脂过氧化作用
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 供试材料与处理
• 4.2.2 主要试剂和仪器设备
• 4.2.3 脂氧合酶活性的测定
• 4.2.4 丙二烯氧合酶活性的测定
• 4.2.5 丙二醛的测定
• 2+-ATP酶活性的测定'>4.2.6 Ca²⁺-ATP酶活性的测定
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 桃果实成熟软化过程中脂氧合酶活性的变化
• 4.3.2 桃果实成熟软化过程中丙二烯氧合酶活性的变化
• 4.3.3 桃果实成熟软化过程中丙二醛含量的变化
• 2+-ATP酶活性的变化'>4.3.4 桃果实成熟软化过程中Ca²⁺-ATP酶活性的变化
• 4.4 讨论
• 综合分析
• 展望
• 参考文献
• 缩略词表
• 致谢