免费文献传递   相关文献

Changes of Product Accumulation and Related Enzyme Activities in AsAMetabolism During Kiwifruit Growth and Development

猕猴桃果实发育过程中AsA代谢产物积累及相关酶活性的变化



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2009, 36 (9) : 1269 - 1276
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2009 - 03 - 16; 修回日期 : 2009 - 07 - 08
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (30871700) ; 陕西省自然科学基金项目 (2006C101)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: fwm64@ sina1com)
猕猴桃果实发育过程中 AsA代谢产物积累及相关
酶活性的变化
侯长明 , 李明军 , 马锋旺 3 , 梁 东 , 杜国荣
(西北农林科技大学园艺学院 , 陕西杨凌 712100)
摘 要 : 以美味猕猴桃品种 ‘秦美 ’果实为材料 , 研究了其生长发育过程中与 A sA代谢循环系统相关
的物质抗坏血酸 (A sA )、谷胱甘肽 ( GSH )、草酸 (OA )、酒石酸 ( TA ) 和过氧化氢 (H2 O2 ) 的含量及
相关酶活性的变化及其相互关系。结果表明 : 在果实生长发育过程中 , 花后 A sA含量明显增加 , 花后 30 d
达到最高后开始下降 , 花后 75 d后基本保持不变。就整个果实中总的 A sA积累量而言 , 花后开始显著增
加 , 到 45 d达到最大值后至成熟基本保持不变。这表明猕猴桃果实的 A sA积累主要发生在幼果期。GSH随
着果实发育在花后 120 d前其含量及积累量均有增加 , 但积累也主要发生在幼果期。OA含量的变化与 H2O2
含量和抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 活性相似 , 均在花后开始显著下降 , 到花后 30 d后变化不大 ; 而 TA
含量的变化趋势与 A sA一致。抗坏血酸氧化酶 (AO )、单脱氢抗坏血酸还原酶 (MDHAR ) 和脱氢抗坏血
酸还原酶 (DHAR) 的活性变化基本一致 , 均在花后开始显著升高 , 60 d达到最大后迅速下降 , 在 90 d后
至成熟基本保持不变。
关键词 : 猕猴桃 ; 果实 ; 抗坏血酸 ; 代谢物 ; 酶活性
中图分类号 : S 66314; Q 945  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2009) 0921269208
Changes of Product Accum ula tion and Rela ted Enzym e Activ ities in A sA
M etabolism D ur ing K iw ifru it Growth and D evelopm en t
HOU Chang2m ing, L IM ing2jun, MA Feng2wang3 , L IANG Dong, and DU Guo2rong
(College of Horticu lture, N orthw est A & F U niversity, Yang ling, Shaanxi 712100, China)
Abstract: In p resent study, the components including the contents of ascorbic acid (A sA) , glutathione
( GSH) , oxalic acid (OA ) , tartaric acid ( TA ) and hydrogen peroxide (H2 O2 ) and some enzymes activities
related with A sA metabolism, were investigated during the growth and development of kiwifruit (A ctin id ia
deliciosa‘Q inmei’). The results showed that A sA content per gram of fresh fruit increased significantly and
reached the maximum at the 30 th day after anthesis (DAA ) , then decreased and maintained essentially
constant after the 75 th DAA. The ascorbic acid content per fruit increased significantly and reached the
maximum at the 45 th DAA , and then maintained essentially no change to ripe period. It shows that the A sA is
mainly accumulated during the fruit cell division stage. Glutathione was accumulated continuously before the
120 th DAA, and the accumulation speed was the fastest in young fruit period. A s possible p roducts of A sA
degradation, OA showed a sim ilar changes with H2 O2 content and ascorbate peroxidase (APX) activity during
kiwifruit development, which was decreased fast in the fruit early fast development period before the 30 th DAA
and was no clear change to maturation, but changes of TA content were sim ilar pattern with A sA content. The
activity of ascorbate oxygenase (OA ) which can led to oxidation of A sA is sim ilar with activities of monode2
hydroascorbate reductase (MDHAR) and dehydroascorbate reductase (DHAR) used to recycling oxized ascor2
bate to A sA during the development, which showed a clear increase before the 60 th DAA , then decreased fast
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园   艺   学   报 36卷
and maintained a low level during the fruit maturation period.
Key words: kiwifruit; fruit; ascorbate; metabolites; enzyme activity
抗坏血酸 ( ascorbic acid, A sA) 不仅是维持人体健康的必需物质 , 而且对植物本身也具有重要的
生理功能。它不仅作为植物抗氧化体系中最重要的抗氧化剂参与抵御氧化胁迫 , 还在调节细胞的分裂
和伸长、调节某些基因转录和翻译、维持细胞氧化还原平衡等方面有特殊的功能 (Davey et al. ,
2000)。植物缺乏 A sA会引起对逆境抗性减弱 ( Sm irnoff, 1993; J in et al. , 2003) , 生长受抑 ( Sm irnoff
& Pallanca, 1996; Veljovic2Jovanovic et al. , 2001)。
植物体内 A sA含量受合成和再生能力的调控。A sA2GSH循环是 A sA再生的主要途径。在该途径
中 , 抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 以 A sA为电子供体清除 H2O2 的同时 , 将 A sA氧化成单脱氢抗坏血
酸 (MDHA) , MDHA一部分可在单脱氢抗坏血酸还原酶 (MDHAR) 的催化下还原为 A sA, 一部分
可通过非酶歧化反应生成 A sA和脱氢抗坏血酸 (DHA ) , 而 DHA在脱氢抗坏血酸还原酶 (DHAR )
和谷胱甘肽 ( GSH) 参与下可被还原为 A sA。若 DHA不能及时的被还原 , 进一步会被氧化降解为草
酸 (OA) 和酒石酸 ( TA) 而被丢失 ( Kostman et al. , 2001)。
过去对植物 A sA代谢及其水平调控的研究多集中在少数模式植物中 (W heeler et al. , 1998) , 对
果树的研究主要集中在果实 A sA含量的测定与比较方面 (Davey et al. , 2000) , 在作物可食部分 (特
别是果实 ) 中代谢和积累机制的理解仍然有限。
猕猴桃起源于中国 , 具有 ‘维生素 C之王 ’的美称 , 但至今对猕猴桃果实 A sA的形成和积累规
律和机制尚无报道。
本研究中以美味猕猴桃品种 ‘秦美 ’果实为试材 , 研究其生长发育过程中 A sA、GSH、OA和 TA
含量及代谢相关酶活性的变化 , 探索在果实生长发育过程中它们与 A sA积累的关系 , 为进一步研究
猕猴桃果实高 A sA机理奠定基础。
1 材料与方法
试验所用果实采自于西北农林科技大学园艺场 (陕西省杨凌 ) 的 5年生美味猕猴桃品种 ‘秦美 ’
(A ctin id ia deliciosa‘Q inmei’)。
在花期 , 选取 5棵长势基本一致的植株 , 进行疏花并人工授粉 , 使每棵树的坐果量基本一致
(花后 15 d疏果 )。于 2007年 5月 6日 (此时全园 70%花瓣脱落 ) 采中庸结果枝上花瓣刚脱落的幼
果 , 记该天为果实发育的 0 d, 即花后 0 d, 此后以每 15 d为一个采样时间段 , 但为避免由于天气特
别是阴雨环境对果实 A sA代谢的影响 , 采样时间根据天气情况进行提前和推迟在晴天的 16: 00—
17: 00, 直到果实成熟 (花后 150 d)。每次样品采集后 , 将采于同一棵树上的果实 (至少 5个 ) 进
行称重 , 求出平均单果质量后 , 用刀切碎混合 , 再用液氮速冻后作为一个重复存于 - 70 ℃冰箱 (共
5个重复 )。全部样品采集完成后进行相关指标的测定。
总抗坏血酸 ( T2A sA )、A sA、总谷胱甘肽 ( T2GSH)、氧化态谷胱甘肽 ( GSSG)、和 H2 O2含量及
APX、MDHAR、DHAR和谷胱甘肽还原酶 ( GR ) 酶活性的测定参照马春花等 (2006, 2007) 的报
道。DHA的含量为 T2A sA与 A sA的差值 , GSH的含量为 T2GSH与 GSSG的差值。以 A sA /DHA比值
和 GSH /GSSG比值表示 A sA和 GSH的氧化还原状态。
抗坏血酸氧化酶 (AO ) 活性的测定参考 Pignocchi等 ( 2003 )。210 g果实在含 1 mmol·L - 1
EDTA、1% Triton X2100和 2% PVP240的冰浴磷酸缓冲液 (50 mmol·L - 1 , pH 615) 中研磨成匀浆 ,
研磨在冰上进行。匀浆定容至 8 mL, 16 000 ×g, 2 ℃离心 15 m in; 为了避免提取液中高的 A sA含量
对测定的影响 , 上清液中加入 35%硫酸氨 , 10 000 ×g, 2 ℃离心 30 m in沉淀蛋白 ; 沉淀溶解于 5 mL
0721
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
 9期 侯长明等 : 猕猴桃果实发育过程中 A sA代谢产物积累及相关酶活性的变化  
磷酸缓冲液 ( 50 mmol·L - 1 , pH 615) 即为酶液 , 如下测定 AO 的活性。3 mL 的反应体系含 100
mmol·L - 1磷酸缓冲液 (pH 516) , 013 mmol·L - 1 A sA及 0110 mL酶提取液 , 以缓冲液代替酶液为对
照 , 27 ℃下测定 265 nm处吸光值的变化。以每分钟氧化 1μmol A sA为 1个 AO酶活力单位 (U)。
OA和 TA采用高效液相色谱仪测定 (高海燕 等 , 2004)。色谱条件为 : 色谱柱 , PRONTOSIL 1202
102C18 (10μm , 416 mm i1d1 ×250 mm) ; 流速 015 mL·m in - 1 ; 进样体积 20μL; 检测波长 210 nm;
柱温 30 ℃; 流动相 , 0101 mol·L - 1 K2 HPO4磷酸盐缓冲液 (用磷酸调配 , pH 2155) 和体积分数 3%
甲醇。
DHA、GR、NADH、NADPH、OA (色谱纯 ) 和 TA (色谱纯 ) 均购自 Sigma公司 , 酶活性测定
采用 SH IMADZU公司 UV22550型分光光度计 , 高效液相色谱仪为 SH IMADZU公司 LC22010A型 , 数
据统计分析采用 DPS和 Excel数据处理系统。
2 结果与分析
211 猕猴桃果实发育过程中单果质量的变化
猕猴桃在花后子房开始膨大 , 从花后 0 d
到花后 45 d果实单果质量迅速增加 , 生长量达
到成 熟 期 果 实 (花 后 150 d ) 单 果 质 量 的
6818 %。
花后 45 d到 105 d果实单果质量继续增加 ,
但增加速度明显变慢。
花后 105 d到 150 d单果质量基本保持不变
(图 1)。 图 1 猕猴桃果实生长发育过程中果实质量的变化
F ig. 1 Changes in single fru it we ight dur ing
k iw ifru it developm en t
212 猕猴桃果实发育过程中 A sA水平及其积累量的变化
A sA含量在果实快速生长期快速提高 , 在花后 30 d达到最大 , 是花后 0 d的 4173倍 ; 至花后 60
d下降为花后 0 d的 3143倍 , 花后 60~150 d下降十分缓慢 , 仅下降了 1515% (图 2)。
图 2 猕猴桃果实生长发育过程中 T2A sA、A sA、T2GSH和 GSH的含量及其单果积累量的变化
单果积累量 =含量 ×平均单果质量。
F ig. 2 Changes of T2A sA, A sA, T2GSH and GSH con ten ts dur ing k iw ifru it growth and developm en t
Accumulation = Content ×Single fruit weight.
1721
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园   艺   学   报 36卷
  就整个果实的积累看 , A sA的积累主要在花
后 45 d之前 , 花后 45 d达到花后 0 d的 34123
倍。此后 A sA的形成和降解达到平衡 , 积累量基
本不变。
在果实快速生长期进行快速积累的同时也伴
随着抗坏血酸还原程度的不断提高 , 花后 45 d时
A sA /DHA比值达到花后 0 d的 5168倍并维持至
花后 90 d, 然后升高至花后 120 d有所升高 , 为
花后 0 d的 7131倍并维持不变至花后 150 d (图
3)。
在猕猴桃果实中抗坏血酸主要以还原态的
A sA形式存在 , A sA与 T2A sA的变化趋势基本一
致。
图 3 猕猴桃果实生长发育过程中 A sA /D HA和
GSH /GSSG的变化
F ig. 3 Changes of A sA /D HA and GSH /GSSG dur ing
k iw ifru it growth and developm en t
213 猕猴桃果实发育过程中 GSH水平及其积累量的变化
由图 2可见 , 总谷胱甘肽 T2GSH在整个果实生长发育期含量变化不大 , 花后 0~120 d增加了
3218% , 花后 120 d后有所下降 , 至花后 150 d为花后 0 d的 1123倍。还原态的 GSH在果实快速生长
期迅速增加 , 至花后 30 d达到花后 0 d的 3173倍 , 之后增加很慢 , 至花后 120 d达到花后 0 d的 5142
倍 , 然后在果实停滞生长期中略有下降 , 至花后 150 d为花后 0 d的 4187倍。
就整个果实看 , T2GSH和 GSH在果实快速生长期迅速积累 , 花后 45 d分别达到花后 0 d的 9195
倍和 32132倍。缓慢生长期积累缓慢 , 到花后 120 d分别达到花后 0 d的 15147倍和 63119倍。停滞
生长期都有所下降 , 花后 150 d下降至花后 0 d的 14163倍和 57186倍。
整个快速生长期和缓慢生长期 GSH /GSSG都呈现不断升高的趋势 , 花后 120 d达到最大 , 为花后
0 d的 20169倍 (图 3)。
停滞生长期谷胱甘肽还原程度略有降低 , 花后 150 d降为花后 0 d的 17118倍。
214 猕猴桃果实发育过程中 AO, APX, MD HAR, D HAR和 GR活性的变化
在 AO或 APX的作用下 A sA被氧化为 MDHA并最终形成 DHA, 同时 MDHA和 DHA又可分别在
MDAR及 DHAR作用下还原为 A sA而得以再生。从图 4可以看出 , 猕猴桃在果实快速生长期 AO的活
性不断升高。在花后 60 d达到最大值 , 为花后 0 d的 2119倍 , 然后至花后 105 d下降为花后 0 d的
6011% , 花后 105 d以后活性很低且基本维持不变。猕猴桃幼果 APX的活性很高 , 快速生长期逐渐下
降 , 花后 45 d后达到花后 0 d的 4711%。
图 4 猕猴桃果实生长发育过程中 AO、APX、MD HAR、D HAR和 GR活性的变化
F ig. 4 The activ ity changes of AO, APX, MD HAR, D HAR and GR dur ing k iw ifru it growth and developm en t
2721
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
 9期 侯长明等 : 猕猴桃果实发育过程中 A sA代谢产物积累及相关酶活性的变化  
  猕猴桃果实发育过程中 DHAR, MDHAR的活性变化基本一致 (图 4) , 均在花后 60 d达到最大
值 , 分别为花后 0 d的 4173倍和 2197倍 , 至花后 90 d下降至花后 0 d的 1159倍和 2111倍 , 花后
90 d以后变化不大。GR的活性在果实初始快速生长期迅速下降。至花后 45 d下降至花后 0 d的
47127% , 花后 45 d以后变化不明显 (图 4)。
215 猕猴桃果实发育过程中 H2O2、OA和 TA水平及其积累量的变化
猕猴桃幼果的 OA含量很高 , 在果实快速生长期不断下降 , 至花后 30 d时为花后 0 d的 31105% ,
花后 30 d后基本没有变化 (图 5)。TA的变化趋势与 A sA的变化基本一致 , 在果实快速生长期不断升高
至 45 d达到最大 , 是花后 0 d的 1159倍 , 然后下降至花后 75 d为花后 0 d的 1104倍 , 花后 75 d以后仍
有下降但变化不大 (图 5)。H2O2在果实的整个生长发育期呈下降的趋势。花后 0 d到花后 45 d的下降
速率很快 , 下降了 7715%。花后 45 d以后仍不断下降 (图 5)。从整个果实的含量看 , OA、TA和 H2 O2
在果实快速生长期都迅速积累 , 在果实缓慢生长期 OA和 TA基本维持不变 , H2O2却明显下降 (图 5)。
图 5 猕猴桃果实生长发育过程中 OA、TA和 H2O 2含量及其在单果中积累量的变化
F ig. 5 Con ten t changes of OA, TA and H2O 2 dur ing k iw ifru it growth and developm en t
216 猕猴桃果实发育过程中 A sA代谢相关指标间的相关性
H2O2是对植物有毒害作用的一种活性氧 , A sA2GSH循环能在 APX作用下将其有效清除 , 减轻其对
植物体的伤害。该过程以 A sA为电子供体 , 将改变 A sA的氧化还原状态。分析 (表 1) 显示 A sA /DHA
表 1 猕猴桃果实生长发育过程中 A sA2GSH循环相关指标间的相关系数
Table 1 Rela tion coeff ic ien t am ong product con ten ts and rela ted enzym e activ ities of
A sA2GSH cycle dur ing k iw ifru it growth and developm en t
ASA A sA /DHA T2GSH GSH  GSH / GSSG  H2O2  OA  TA  AO  APX  MDHAR DHAR  GR
T2A sA 019793 3 01110 01087 01181 - 01103 - 01342 - 01531 017533 3 015843 - 01261 01418 016073 - 01377
ASA 01305 01260 01367 01084 - 01509 - 016843 016743 01517 - 01445 01530 016083 - 01554
A sA /DHA 018763 3 019423 3 019233 3 - 019123 3 - 018673 3 - 01319 - 01313 - 019273 3 01522 01003 - 019093 3
T2GSH 019513 3 018813 3 - 019193 3 - 018193 3 - 01320 - 01310 - 019353 3 015843 01009 - 018743 3
GSH 019293 3 - 019663 3 - 019153 3 - 01286 - 01268 - 019783 3 016233 01089 - 019603 3
GSH /GSSG - 018383 3 - 017463 3 - 01554 - 01508 - 018513 3 01422 - 01179 - 018123 3
H2O2  019693 3  01177 01179  019723 3 - 016183 - 01156 019613 3
OA - 01022 01022  019393 3 - 016593 - 01292 019653 3
TA 018953 3 01157 01374 017553 3 01047
AO  01165 01529  019183 3 01028
APX - 016743 - 01176 019743 3
MDHAR  017623 3 - 017383 3
DHAR - 01322
  注 : 3 表示显著水平 0105; 3 3 表示显著水平 0101。
Note: 3 denote signification at 0105; 3 3 denote signification at 0101.
3721
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园   艺   学   报 36卷
和 GSH /GSSG与 H2 O2存在极显著负相关 , 而 GR、APX和 OA 与 H2 O2存在极显著正相关 ; A sA和
GSH的氧化还原状态显示出显著的一致性 , A sA /DHA 和 GSH /GSSG的相关系数为 01923。 GR 与
GSH /GSSG呈现极显著的负相关 ; 随 GSH升高而 GR降低 , 两者极显著负相关 , 表现出 GSH对 GR
的可能的反馈抑制 ; T2A sA与 TA存在显著的正相关 , 但与 OA并无显著相关。
3 讨论
本研究发现 , 猕猴桃果实在花后 45 d之前果实质量迅速增加 , 果肉细胞处于快速分裂膨大期
(Hopp ing, 1976)。这个期间 A sA含量也迅速增加 , 并在花后 30 d达到最高含量。这可能与 A sA参与
植物细胞的分裂有关 ( Sm irnoff & Pallanca, 1996, Veljovic2Jovanovic et al. , 2001)。花后 45 d后 A sA
水平开始明显下降 , 在花后 60 d下降幅度明显减小 , 这可能与这个时期果实细胞的膨大对 A sA的稀
释有关。单个果实中的 A sA的积累量在花后 45 d前迅速增加 , 之后至果实成熟基本保持不变 , 这与
黑穗醋栗果实的 A sA积累特点相一致 (Hancock et al. , 2007)。在植物细胞中 A sA的积累水平主要取
决于合成与降解丢失之间的平衡关系 ( Ishikawa et al. , 2006)。猕猴桃果实发育过程中 A sA水平的变
化特点说明 , 在花后 45 d之前每个果实组织中的 A sA合成能力大于降解丢失 , 之后二者基本保持平
衡态。这也暗示着猕猴桃果实中的 A sA的合成速率调控主要发生在花后 45 d之前 , 或者花后 45 d后
A sA降解速率增加 , 这为研究猕猴桃果实 A sA积累的调控奠定了基础。而在刺梨果实生长发育过程
中 , A sA的积累速率总体上呈 “慢 —快 —慢 ”的变化模式 (安华明 等 , 2005, 2007) , 这可能与树
种有关。
目前研究表明 , 参与细胞分裂和膨大的 AO ( Sm irnoff & Pallanca, 1996) 活性在猕猴桃幼果期逐
渐上升 , 在果实生长明显减慢的花后 62 d达到最大 , 之后下降 , 其活性与 A sA含量及 A sA /DHA比
值不存在明显相关性 , 这表明 AO对猕猴桃 A sA积累量的影响不大 , 而对果实的膨大可能有一定的作
用。APX利用 A sA作为电子供体清除活性氧 H2O2 ( Sm irnoff & Pallanca, 1996) , 二者在花后均迅速下
降 , 表现出明显的相关性 , 并且二者均与表示 A sA氧化程度的 A sA /DHA比值表现出显著的负相关。
这可能是果实发育初期细胞活动旺盛使得 H2O2积累 , 高的 APX活性有助于防止过量活性氧的积累对
细胞的毒害作用。A sA经 AO、APX等氧化的产物是 MDHA , MDHA一部分能经 MDHAR还原为 A sA ,
另一部分能自身发生歧化反应生成 A sA和 DHA, 生成的 DHA需要经 GSH依赖性 DHAR还原成 A sA
(Davey et al. , 2000)。MDHAR和 DHAR活性在猕猴桃果实生长发育过程中的变化趋势基本与 AO一
致 , 在果实快速发育期迅速升高到最大 , 果实成熟期很低。如 Davey和 Keulemans (2004) 报道 , 作
为 DHAR电子供体的 GSH的含量与 DHAR活性和 A sA含量未表现出相关性 , 这可能是因为 GSH在
植物体内更重要的角色是作为另一种可溶性抗氧化剂和蛋白巯基的供体 (May et al. , 1998)。但表示
它氧化还原状态的 GSH /GSSG比值与 A sA /DHA比值表现出一致性 , 在高活性氧和高代谢活性的幼果
细胞中 (尤其子房 ) 有着高的氧化态 GSSG水平 , 催化 GSSG还原为 GSH 的 GR活性也表现出与
GSSG水平相似的变化趋势。这些结果表明参与 A sA代谢的这些酶及 GSH水平对猕猴桃果实发育过
程中 A sA积累量并不是起决定作用 , 对于 A sA积累量可能主要取决于合成能力 , 合成速率调控的探
索应该是以后对 A sA积累机制研究的主要关注点。
研究表明 A sA经 DHA降解能生成 OA和 TA (Debolt et al. , 2007)。在猕猴桃果实发育过程中 AO
与 H2 O2含量的变化趋势相一致 , 均为花后显著下降 , 到 30 d后基本保持不变 , 二者之间的这种相关
性可能与 AO分解也伴随着 H2 O2的产生有关 ( Green & Fry, 2005)。李宝盛和彭新湘 (2006) 研究表
明虽不能排除抗坏血酸可能是植物草酸合成的前体 , 但其内源含量高低不一定影响植物中草酸积累 ,
在猕猴桃生长发育过程中 T2A sA和 OA含量间也不存在正相关 , 这可能是由于猕猴桃果实中 AO的积
累并非只来自 A sA降解 , 而且 OA不稳定 , 能被草酸氧化酶分解或与 Ca2 +结合形成草酸钙沉淀 ( Ko2
4721
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
 9期 侯长明等 : 猕猴桃果实发育过程中 A sA代谢产物积累及相关酶活性的变化  
stman et al. , 2001)。尽管这样 , TA和 A sA含量间表现出了显著相关性和相似的变化趋势 , 这与 A sA
经 C4 /C5的断裂生成 TA的 TA积累型葡萄中二者表现出的关系一致 (Debolt et al. , 2006)。但猕猴
桃果实中的 A sA降解过程中的碳链断裂方式及其途径目前尚无研究报道 , 需进一步研究。多个研究
表明 , 通过提高氧化态 A sA的再生能力能降低 A sA的氧化降解速率 , 显著地提高植物中 A sA的含量
(Chen et al. , 2003; Eltayeb et al. , 2007)。减少 A sA的氧化降解是提高植物 A sA的途径之一 , 研究猕
猴桃 A sA的降解特性和途径对于理解猕猴桃果实 A sA积累机制有着理论与应用价值。
总之 , 在猕猴桃果实生长发育过程中 , A sA积累主要发生在幼果期 (花后 0~45 d) , 之后基本
保持不变。就整个果实中总的 A sA积累量而言 , A sA在花后开始显著积累 , 到 45 d达到最大值后至
成熟基本保持不变。参与 A sA代谢的酶 (AO、APX、MDHAR、DHAR和 GR) 活性及 GSH水平并不
对猕猴桃果实发育过程中 A sA积累量起决定作用 , A sA可能主要取决与果实自身的合成调控。此外 ,
OA作为 A sA经 DHA降解的可能产物 , 其含量与 A sA含量间不存在相关性 , 但 TA却存在明显的相关
性。这些结果提示幼果期 A sA合成途径及其调控机制是我们以后在猕猴桃高 A sA积累机制研究中的
关键点。
References
An Hua2m ing, Chen L i2geng, Fan W ei2guo, L iu Q ing2lin. 2005. Relationship between ascorbic acid accumulation and related enzyme activities in
fruit of Rosa roxburghii Tratt. Journal of Plant Physiology and Molecular B iology, 31 (4) : 431 - 436. ( in Chinese)
安华明 , 陈力耕 , 樊卫国 , 刘庆林. 2005. 刺梨果实中维生素 C积累与相关酶活性的关系. 植物生理与分子生物学报 , 31 ( 4 ) :
431 - 436.
An Hua2m ing, Fan W ei2guo, L iu Q ing2lin, Chen L i2geng. 2007. Co2changes of antioxidant enzymes and ascorbic acids during the fruit and leaf
development of Rosa roxburghii. Acta Horticulturae Sinica, 34 (5) : 1293 - 1296. ( in Chinese)
安华明 , 樊卫国 , 刘庆林 , 陈力耕. 2007. 刺梨果实和叶片发育过程中抗坏血酸和抗氧化酶的协同变化. 园艺学报 , 34 ( 5 ) :
1293 - 1296.
Chen Zhong, Young T E, L ing Jun, Chang S C, Gallie D R. 2003. Increasing vitam in C content of p lants through enhanced ascorbate recycling.
Proc Natl Acad Sci USA, 100 (6) : 3525 - 3530.
DaveyM W , vanMontagu M, Inze D, Sanmartin M, KanellisA , Sm irnoff N, Benzie I J J, Strain J J, FlavellD, Fletcher J. 2000. PlantL2ascor2
bic acid: chem istry, function, metabolism, bioavailability and effects of p rocessing. J Sci Food Agric, 80: 825 - 860.
DaveyM W , Keulemans J. 2004. Determ ining the potential to breed for enhanced antioxidant status in Malus: mean inter2 and intravarietal fruit
vitam in C and glutathione contents at harvest and their evolution during storage. J Agric Food Chem, 52: 8031 - 8038.
Debolt S, Cook D R, Ford C M. 2006. L2Tartaric acid synthesis from vitam in C in higher p lants. Proc Natl Acad Sci USA, 103: 5608 - 5613.
Debolt S, Melino V, Ford C M. 2007. A scorbate as a biosynthetic p recursor in p lants. Annals of Botany, 99: 3 - 8.
Eltayeb A E, Kawano N, Badawi G H, Kam inaka H, Sanekata T, Morishima I, Shibahara T, Inanaga S, Tanaka K. 2007. Overexp ression of mo2
nodehydroascorbate reductase in transgenic tobacco confers enhanced tolerance to ozone, salt and polyethylene glycol stresses. Planta, 225:
1255 - 1264.
Gao Hai2yan, W ang Shan2guang, Hu Xiao2song. 2004. Study on determ ination of kinds and contents of organic acids in pear juice by high per2
formance liquid chromatography. Food and Fermentation Industries, 30 (8) : 96 - 100. ( in Chinese)
高海燕 , 王善广 , 胡小松. 2004. 利用反相高效液相色谱法测定梨汁中有机酸的种类和含量. 食品与发酵工业 , 30 (8) : 96 - 100.
Green M A, Fry S C. 2005. V itam in C degradation in p lant cells via enzymatic hydrolysis of 42O2oxalyl2L2threonate. Nature, 433: 83 - 87.
Hancock R D, W alker P G, Pont S D A, MarquisN, V ivera S, Gordon S L, B rennan R M, V iola R. 2007. L2A scorbic acid accumulation in fruit
of R ibes nigrum occurs by in situ biosynthesis via the L2galactose pathway. Functional Plant B iology, 34: 1 - 12.
Hopp ing M E. 1976. Structure and development of fruit and seeds in Chinese gooseberry (A ctinidia chinensis Planch. ) . New Zealand J Bot, 14:
63 - 68.
Ishikawa T, Dowdle J, Sm irnoff N. 2006. Progress in manipulating ascorbic acid biosynthesis and accumulation in p lants. Physiol Plant, 126:
343 - 355.
J in Yue2hua, Tao Da2li, Hao Zan2qing, Ye J ie, Du Ying2jun, L iu Hai2ling, Zhou Yong2bin. 2003. Environmental stresses and redox status of a2
5721
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园   艺   学   报 36卷
scorbate. Acta Botanica Sinica, 45 (7) : 795 - 801.
Kostman T A, Tarlyn N M, Loewus F A, Francecschi V R. 2001. B iosynthesis of L2ascorbic acid and conversion of carbon 1 and 2 of L2ascorbic
acid to oxalic acid occurs within individual calcium oxalate crystal idioblasts. Plant Physiol, 125: 634 - 640.
L i Bao2sheng, Peng Xin2xiang. 2006. Relationship between oxalate accumulation and ascorbate content in p lant. Plant Physiology Communica2
tions, 42 (1) : 31 - 33. ( in Chinese)
李宝盛 , 彭新湘. 2006. 植物叶片中抗坏血酸含量与草酸积累的关系. 植物生理学通讯 , 42 (1) : 31 - 33.
Ma Chun2hua, Ma Feng2wang, L iM ing2jun. Han M ing2yu, Shu Huai2rui. 2006. Effects of exogenous ascorbic acid on senescence of detached ap2
p le leaves. Acta Horticulturae Sinica, 33 (6) : 1179 - 1184. ( in Chinese)
马春花 , 马锋旺 , 李明军 , 韩明玉 , 束怀瑞. 2006. 外源抗坏血酸对离体苹果叶片衰老的影响. 园艺学报 , 33 (6) : 1179 - 1184.
Ma Chun2hua, Ma Feng2wang, L iM ing2jun. Han M ing2yu, Shu Huai2rui. 2007. Comparisons of ascorbic acid contents and activities of metabo2
lism relative enzymes in app le leaves of various ages. Acta Horticulturae Sinica, 34 (4) : 995 - 998. ( in Chinese)
马春花 , 马锋旺 , 李明军 , 韩明玉 , 束怀瑞. 2007. 不同叶龄苹果叶片抗坏血酸含量与其代谢相关酶活性的比较. 园艺学报 , 34
(4) : 995 - 998.
May M J, Vernoux T, Leaver C, Montagu M, Inze D. 1998. Glutathione homeostasis in p lants: imp lications for environmental sensing and p lant
development. J Exp Bot, 49 (321) : 649 - 667.
Pignocchi C, Fletcher J M, W ilkinson J E, Barnes J D, Foyer C H. 2003. The function of ascorbate oxidase in tobacco. Plant Physiol, 132 (3) :
1631 - 1641.
Sm irnoff N. 1993. The role of active oxygen in the response to water deficit and desiccation. New Phytol, 125: 27 - 58.
Sm irnoff N, Pallanca J E. 1996. A scorbate metabolism in relation to oxidative stress. B iochem ical Society Transactions, 24: 472 - 478.
Veljovic2Jovanovic S D, Pignocchi C, Noctor G, Foyer H C. 2001. Low ascorbic acid in the vtc21 mutant of A rabidopsis is associated with de2
creased growth and intracellular redistribution of the antioxidant. Plant Physiol, 127 (2) : 426 - 435.
W heeler G L, JonesM A, Sm irnoff N. 1998. The biosynthetic pathway of vitam in C in higher p lants. Nature, 393: 365 - 369.
期刊征订
   欢迎订阅 《北方果树》   
主管单位 : 辽宁省农业科学院。主办单位 : 辽宁省果树科学研究所 , 沈阳农业大学园艺学院 , 辽宁省果树学会。
主要栏目 : 专题论述、试验研究、生产经验、调查 (考察 ) 报告、科普讲座、生产建议、果业产业化、典型介绍、绿
色果品、百果园、工作论坛、国外见闻、来稿摘登、市场信息、报刊摘引与会讯等。技术范围 : 落叶果树 (含经济
林 )、西甜瓜和草莓等新品种的选育、引进 ; 品种特性与配套栽培技术 ; 土壤管理与肥料科学施用 ; 病虫害发生规律
与防治技术 ; 植物生长调节剂及其应用 ; 组织培养与脱毒技术 ; 果品贮藏与加工 ; 产业化经营与集约化栽培 ; 果园机
械与果园管理机械化等。读者对象 : 果树科技人员、农林院校师生、各级果业主管与技术行政部门干部、果树生产和
产品经销者等。双月刊 , 单月 10日出版 , 大 16开本 , 64页 , 彩色四封。每期定价 5100元 , 全年 6期 30100元。邮
发代号 8 - 213, 全国各地邮局 (所 ) 办理订阅 , 编辑部随时可订 , 款到发刊 , 免费邮寄 , 需挂号邮寄 , 每册另加
3100元 , 年加 18100元。欢迎以乡 (镇 )、村统一订阅 (20册以上免收挂号费 )。
编辑部地址 : 辽宁省营口市熊岳镇铁东街 《北方果树 》编辑部 ; 邮编 : 115009;
联系电话 : 0417 - 7848206 (兼传真 ) , 7033159 , 7032701; 电子信箱 : lgqbscn@ yahoo1com1cn。
6721