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梨果实钙的吸收、运转机制及影响因素研究

刘剑锋

  本研究以梨为试材,综合研究了果实不同发育时期、不同部位果实钙含量的变化,并与果胶、果胶酶类、内源激素等众多生理活性物质的动态变化相关联,进一步辅以外源钙制剂、生长调节剂处理,验证钙的吸收、运转机制及其影响因素。其主要结果如下:1、以贮藏性和果实质地有明显差异的黄花和湘南梨为试材,研究了果实发育过程中果肉与种子中Ca~(2+)、总钙和果肉中果胶含量的动态及其相互关系。结果表明:1)两品种果肉细胞中的总钙和Ca~(2+)含量在幼果发育前期含量最高,此后随果实的发育呈下降趋势,采收时黄花果肉中的总钙含量明显高于湘南。2)种子中总钙含量远高于果肉,随果实发育而逐渐上升,且黄花种子中总钙含量在7月中果实膨大期后上升加快直至采收,而湘南则在7月中后停止上升;种子中的Ca~(2+)含量在后期均有一次迅速上升峰。3)受精促进子房(幼果)对钙的吸收,受精完成后的黄花梨子房(幼果)中钙含量迅速上升,未受精的子房(幼果)中钙含量远低于同期受精的果实。2、为明确果肉与种子中钙含量与内源激素间的关系,以黄花梨为材料进行了研究。结果表明:1)经相关性分析,钙与激素含量相关系数较大的组合为:果肉钙与果肉AA含量的相关系数为0.77,种子钙与种子IAA含量的相关系数为-0.73,果肉钙与果肉ZR含量的相关系数为0.72,果肉钙与果肉ABA含量相关系数为0.77。在果实膨大期,果肉与种子的GA_3含量达到峰值。还就果肉、种子钙含量与激素间的关系进行了讨论。2)受精前后钙含量变化与其中IAA和GA_3含量相似;NAA、GA_3处理促进钙的吸收。3)原果胶含量在果实发育前期上升,中后期下降,在果实发育后期,黄花的原果胶含量远低于湘南;而水溶性果胶呈逐渐上升的趋势,两品种较为接近。4)通过对黄花梨树体喷施生长调节物质或及其与氯化钙的混合液,旨在探讨生长调节物质对果实Ca含量及其形态变化的影响。结果表明:IAA、GA_3处理均增加了采收时果肉中总Ca的含量,但推迟了其含量高峰的到来,使用IAA+CaCl_2、GA_3+CaCl_2的处理其果肉总Ca含量峰值分别高于单独施用IAA或GA_3的峰值,它们峰值到来的时间分别早于IAA或GA_3单独处理;NAA处理推迟了果肉中总Ca的含量高峰,没有增加果肉中总Ca的含量,使用NAA+CaCl_2其果肉总Ca含量峰直与对照和单独施用NAA无显著差异;无论是什么处理,果实膨大期都是果实总Ca含量降低,Ca~(2+)升高的转变时期。3、以梨品种黄花为试材,研究了不同时期不同部位引入~(45)Ca后各个部位放射性比(?)及钙分配比率变化。结果表明:(1)在幼果期,引入果梗的钙先到达果肉与果核,并快速向果皮运转;引入果肉的钙可快速向果皮与果核扩散,且向果皮扩散的速率较果核快;引入果核的钙向果肉中运转迅速。(2)在膨大期,果梗引入的钙量较幼果期大,且主要进入果肉,并可迅速向果皮、果核中转运:引入果肉的钙可以向果皮、果核和种子扩散,但速率较幼果期慢;引入果核的钙向果皮果肉的运转微弱。(3)在成熟期,果梗引入的钙量很少,果皮、果肉是钙主要的进入部位,而进入果皮的钙可以向果肉转移:引入果核的钙向果皮果肉的运转微弱。4、以黄花、湘南梨为试材,研究了两品种细胞壁组分、钙含量、果实硬度、相对电导率以及果胶代谢酶类活性的变化。结果表明,两品种有相同的变化趋势,但还存在以下差异:1)贮藏性差的黄花梨纤维素含量、原果胶含量、果实硬度相对较低,而果实含钙量、水溶性果胶含量、相对电导率较高;2)黄花梨的木质素含量较高,且生成木质素的速率较快;3)黄花的多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在贮藏前期极显著高于湘南,末期两品种PG活性差异较小,其果胶甲酷酶(P ME)活性极显著高于湘南。5、以黄花、湘南梨为试材,对贮藏期果实硬度、C扩十、果胶、丙二醛、乙烯动态进行了研究。研究结果表明:黄花在贮藏前期C扩十含量高且呈迅速下降的趋势,湘南在贮藏初期c扩+含量低但相对稳定,在贮藏末期有一个迅速上升的过程;两品种果实硬度、原果胶含量逐渐降低,水溶性果胶、丙二醛(MDA)含量逐渐上升,但黄花在果实贮藏初期的变化幅度大,而湘南在贮藏后期变化幅度大;两品种在贮藏的第10天左右出现乙烯峰值,黄花的峰值为湘南的3.04倍。还对造成两品种质地及贮藏性差异的原因进行了讨论。以湘南梨为试材,研究了采后浸钙果实不同形态钙的转化规律以及其形态转化与细胞膜透性、过氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(P OD)间的关系。结果表明:浸钙处理使果实中的水溶性钙含量及NaCI溶性钙含量明显升高;醋酸溶性钙和盐酸溶性钙含量变化不明显;浸钙处理可提高果实硬度,抑制丙二醛(MDA)的生成,提高贮藏中后SOD活性,对POD和CAT,活性则有抑制效果。以长十郎梨为材料,研究了采后浸钙果实不同形态钙的转化规律、形态转化与果胶物质及相关代谢酶类的关系。结果表明:浸钙处理果实硬度明显高于对照,且有利于细胞膜透性的保持;梨果实中的NaCI溶性钙最多,其次是水溶性钙,HOAC、HCI溶性钙含量较少,在果实贮藏后期,水溶性钙含量有一个迅速上升的过程,而NaCI溶性钙有一个迅速下降的过程;浸钙处理后,除HOAC溶性钙外,果实中的去离子水、NaCI和HCI溶性钙含量……   
[关键词]:;;激素;果实发育;吸收;运转;生理;机制
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华中农业大学2004年