番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是世界上栽培最为广泛的蔬菜之一,也是公认的研究果实发育的模式作物,有很高的商业价值。但是,若环境条件不适宜,番茄容易发生裂果。而番茄发生裂果后会影响果实外观品质,对生产造成严重影响。因此,进行番茄裂果机理的研究具有重要的意义。当有快速液流进入果实,而果皮因成熟或其它原因导致强度和弹性降低时,会产生裂果,番茄的裂果常发生在转色期和红熟期。果实成熟过程中,活性氧代谢失调,组织老化,细胞壁逐渐降解,裂果率也会逐渐增加。但在番茄中,关于活性氧和细胞壁代谢与裂果关系的研究还少见报道。此外,果实开裂常从特定部位开始,因此果皮不同部位间活性氧代谢和细胞壁组成可能也存在差异。但前人常以果皮作为一个整体进行研究,从不同部位进行研究还少见报道。本试验以耐裂果番茄以及易裂果番茄为植物材料,对果实不同部位活性氧和细胞壁代谢与裂果的关系进行了研究。1.为了揭示番茄果实组织活性氧代谢特征与裂果的关系,本试验测量了耐裂果LA1698与易裂果番茄LA2683果实不同时期(绿熟期、转色期和红熟期)和不同部位(上部、中部和下部)的O2-·产生速率和H2O2含量、膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性,抗氧化物质AsA及可溶性蛋白的含量。研究结果表明,与果实中部和下部相比,上部具有更高的活性氧含量和膜脂过氧化程度。在果实成熟后期,易裂果番茄活性氧含量和膜脂过氧化程度高于耐裂果番茄。易裂果材料红熟期果实相同部位抗氧化酶SOD、GR和APX活性及AsA含量显著低于耐裂果材料。易裂果番茄上部活性氧代谢失调,膜质过氧化程度高,进而引起果实的衰老加速,这可能是导致上部易发生裂果的原因之一。2.为了揭示番茄果实红熟期果皮和果肉组织活性氧代谢特征与裂果的关系,以红熟期易裂果番茄材料LA2683和耐裂果材料LA1698为试验材料,测量了耐裂果与易裂果番茄果实果皮和果肉不同部位(上部、中部和下部)的O2-·产生速率和H2O2含量、MDA含量、抗氧化酶的活性、抗氧化物质AsA及可溶性蛋白的含量。试验结果表明:与果肉相同部位相比,果皮具有具有更高的O2-·产生速率和H2O2含量和膜脂过氧化程度;与果实中部和下部相比,上部果皮具有更高的O2-·产生速率和H2O2含量和膜脂过氧化程度。在果实红熟期,相同部位相比,易裂果番茄果皮的活性氧含量和膜脂过氧化程度高于耐裂果番茄。易裂果番茄红熟期果实果皮相同部位抗氧化酶SOD、GR和APX活性及AsA含量显著低于耐裂果番茄。综上所述,裂果之所以从番茄果实上部开始发生,可能是由于易番茄果实上部果皮活性氧代谢失调和膜脂过氧化程度高于耐裂果番茄,果皮活性氧代谢失调在裂果发生过程中起着较为重要的作用。3.为了揭示番茄果实不同部位细胞壁组分及酶活性与裂果的关系,以耐裂果番茄LA1698和易裂果番茄LA2683为试验材料,测量了耐裂果与易裂果番茄果实不同时期(绿熟期、转色期和红熟期)和不同部位(上部、中部和下部)的果胶、纤维素和半纤维素含量以及PPO、PG、β-葡萄糖苷酶和Cx活性。试验结果表明,随着果实的成熟,番茄果实可溶性果胶含量以及PG和PPO活性呈逐渐增加的趋势,不溶性果胶、半纤维素和纤维素含量呈逐渐下降的趋势,而β-葡萄糖苷酶和Cx含量呈先增加后下降的趋势。与果实上部和下部相比,果实中部具有较高的可溶性果胶含量和PG、β-葡萄糖苷酶和Cx活性;较低的不溶性果胶、半纤维素和纤维素含量。果实上部PPO活性显著高于中部和下部。红熟期同一部位相比,易裂果番茄比耐裂果番茄具有较高的可溶性果胶含量、PG、Cx、β-葡萄糖苷酶和PPO活性,较低的不溶性果胶、半纤维素和纤维素含量。综上所述,番茄果实中部细胞壁成分发生降解的速度高于上部和下部,而且上部细胞壁延伸性又低于中部和下部,所以裂果可能会从上部和中部结合部发生,之后向其他部位蔓延。