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柑橘为我国重要果品之一。由于近年来我国瓜果产量全面增长,果品生产已由供求基本平衡变为局部供过于求。随着我国加入WTO,柑橘将面临着市场国际化的激烈竞争,优质柑橘生产已是迫在眉睫。在构成柑橘品质的诸多因子中,含糖量是重要指标之一。糖不仅是影响果实甜度的物质,而且还是酸、类胡萝卜素和其它营养成分及芳香物质合成的基础原料。因此研究柑橘果实糖运输与积累过程,可以搞清果实内的糖运输、代谢与积累的生理机制,为科学调控柑橘品质打下基础。 本研究以温州蜜柑(Citrus unshui Marc)为试材,对果实发育进程中果皮、维管束、囊瓣表皮和汁囊等组织的干鲜重、葡萄糖、果糖及蔗糖的积累特性,果实发育不同阶段源叶与果实同化的光合产物在果实内各组织间的运输分配特点,果实发育进程中果皮光合速率与叶绿素含量的变化及果实遮光处理对果皮色素、果实含糖量,光合产物在果实内的分配和果实中蔗糖代谢相关酶活力变化的影响,和果实膨大期和完熟期内蔗糖在柑橘果实内的运输机制等四个方面进行了初步研究。主要结果如下: 1) 果实组织中的糖含量、干鲜重均随果实发育持续上升,果皮以积累己糖为主而汁囊、囊瓣表皮、维管束等组织则以积累蔗糖为主或略多。 2) 在果实完熟之前,即使是当果皮积累的干重超过汁囊时,叶同化产物仍主要分配到汁囊中;汁囊分配到的光合产物均占果实获得14C总量的50%以上,为果实中的光合产物分配中心;而到完熟阶段分配到汁囊的14C光合产物与其它组织接近,不再有明显的分配中心。 3) 对从维管束到汁囊运输过程中的14C光合产物进行薄层层析分析表明至少75%以上的14C光合产物以蔗糖形态存在,说明光合产物是以蔗糖为主体运输并输入汁囊参与糖积累和代谢的。 4) 汁囊中的14C放射性比活度随着果实发育呈下降趋势,尤其在后期下降极为明显。维管束/囊瓣表皮和囊瓣表皮/汁囊的14C放射性比活度的比率都随果实发育进程而增大,但后者的比率要大大高于前者,表明韧皮部后运输是光合产物进入汁囊的限速阶段。 5) 对果实光合作用及果实同化产物在果实内的分配表明,果皮光合速率与叶绿素含量有关,随着叶绿素含量的下降,果实光合速率也快速下降。果皮的同化产物,主要保留在果皮中,输入到汁囊的比率随果实发育而下降, 但高峰时也有 12%输入汁囊。与对照相比,果实遮光处理后降低了果皮与 汁囊的干重和含糖量。上述结果表明果皮光合产物主要用于果皮自身的发 育并能减少对叶光合产物的依赖,同时也能部分增加汁囊糖的积累。 6)采用不透光双层纸袋遮光以抑制果实光合作用的实验结果表明,遮光处理 使果皮中的叶绿素含量迅速降低而类胡萝卜素积累减慢,蔗糖的相对含量 则明显上升。遮光处理还促进了光合产物向果皮运输,相应地降低光合产 物分配到汁囊中的比率,使果实汁囊中蔗糖含量下降。果皮中SS、SPS和 转化酶活力在遮光处理后均有较大的提高,而汁囊中则与对照差异不大。 上述结果表明,在果实自身光合作用被抑制的条件下,果皮能通过提高酶活 力来增强库强度,从而使其在与汁囊竞争中获得更多的光合产物,造成汁 囊含糖量下降。 刀 以果实薄片、囊瓣薄片和汁囊为试材研究了载体抑制剂和ATP酶抑制剂 对果实各组织’℃蔗糖吸收的影响,结果表明:PCMBS、DNP、EB和 NO。“ 处理明显抑制汁囊对‘℃-蔗糖的吸收,而用果实薄片、囊瓣薄片作’℃-蔗 糖吸收材料仅只有EB对蔗糖的吸收有抑制效应。由此可见,蔗糖在柑橘 果实汁囊细胞中运输即韧皮部后运输存在一个载体介导的依赖于能量的 主动运输过程。