6-BA對(duì)芒果糖分代謝的影響

鐘 玉，張有林，*，吳嵐芳

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062；2.海南大學(xué)園藝園林學(xué)院，海南儋州571737）

6-BA對(duì)芒果糖分代謝的影響

鐘 玉1，張有林1，*，吳嵐芳2

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710062；2.海南大學(xué)園藝園林學(xué)院，海南儋州571737）

以臺(tái)農(nóng)一號(hào)芒果為材料，探討6-BA處理對(duì)芒果糖分代謝的影響。結(jié)果表明，謝花后60d芒果糖分的積累最高，6-BA處理能提高轉(zhuǎn)化酶的活性，加速芒果糖分的代謝。

臺(tái)農(nóng)一號(hào)芒果，6-BA，糖量，酶活性

6-芐氨基腺膘呤（6-BA）屬于人工合成的細(xì)胞分裂素類(lèi)，其分子式為C12H11N15，純品為白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)230～232℃，難溶于水，易溶于堿性或酸性溶液。據(jù)報(bào)道，細(xì)胞分裂素的生理作用之一是具有創(chuàng)造“庫(kù)”的能力，即把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從植物的其他部位（或“源”）吸引、動(dòng)員到“庫(kù)”中，即使糖、氨基酸及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從葉片等部位向果實(shí)移動(dòng)［1］，促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)。碳水化合物被運(yùn)輸?shù)教囟ǖ闹参锲鞴?，是由?kù)強(qiáng)和植物生產(chǎn)光合同化物的能力決定的，但糖卸載在很大程度上取決于果實(shí)的庫(kù)強(qiáng)［2］。庫(kù)強(qiáng)是由庫(kù)細(xì)胞蔗糖代謝和貯藏能力決定的［3］，而庫(kù)強(qiáng)大小的一個(gè)重要生化指標(biāo)是與糖代謝相關(guān)的酶的活性［4］，而這些酶的活性反映著分解蔗糖的能力。轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖水解反應(yīng)表現(xiàn)為蔗糖+水→葡萄糖+果糖，轉(zhuǎn)化酶可分為酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶和壁轉(zhuǎn)化酶，酸性轉(zhuǎn)化酶主要存在于液泡中，中性轉(zhuǎn)化酶主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，壁轉(zhuǎn)化酶位于細(xì)胞壁上，它們都具有水解蔗糖以保持庫(kù)-源之間蔗糖的濃度的作用。芒果的糖分是主要的品質(zhì)指標(biāo)［5］，研究芒果生長(zhǎng)期糖分代謝對(duì)于提高果實(shí)品質(zhì)具有重要意義。目前未見(jiàn)6-BA處理對(duì)芒果生長(zhǎng)發(fā)育果實(shí)品質(zhì)影響的有關(guān)報(bào)道，本文旨在探索研究6-BA對(duì)芒果果實(shí)糖分代謝的影響，為應(yīng)用6-BA提高芒果品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試材料 臺(tái)農(nóng)1號(hào)芒果采自海南省昌江市拾月田農(nóng)場(chǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 藥劑涂抹方法 2008年1月底在芒果謝花后第10d開(kāi)始涂抹藥劑，每隔5d涂一次，共涂4次。涂抹方法：用軟刷對(duì)芒果果實(shí)涂抹藥劑，每次以涂濕果面但不滴水為宜。藥劑為20mg·L-16-BA+0.05%吐溫-20，以蒸餾水+0.05%吐溫-20涂抹為對(duì)照。共處理9株果樹(shù)，每株果樹(shù)在長(zhǎng)勢(shì)相近的果枝上選擇大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)進(jìn)行對(duì)照和6-BA處理并掛牌，謝花后30d開(kāi)始采果，每個(gè)處理采6個(gè)果，立即裝入冰壺，運(yùn)回生理生化實(shí)驗(yàn)室，于-80℃下貯藏備用。

1.2.2 總糖、還原糖的提取和測(cè)定

1.2.2.1 可溶性總糖的測(cè)定 參照高俊鳳［6］的方法，略有改進(jìn)。取果肉用蒸餾水研磨成勻漿移入容量瓶中，于沸水浴中煮沸，冷卻，過(guò)濾后定容。取上清液，加入蒸餾水和蒽酮，再沸水浴，冷卻，用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)620nm下比色測(cè)定。實(shí)驗(yàn)三次重復(fù)，取平均值，計(jì)算總糖含量。

1.2.2.2 還原糖的提取和測(cè)定 取果肉置于研缽中加入蒸餾水50mL研磨，轉(zhuǎn)移至三角瓶中，50℃保溫20min，使還原糖完全浸出，定容至100mL容量瓶中，過(guò)濾得提取液。取提取液1.0mL，加入5.0mL 3，5-二硝基水楊酸和10.0mL蒸餾水，于沸水浴中加熱2min，顯色。取出用自來(lái)水迅速冷卻，加入蒸餾水9.0mL，搖勻，在540nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光值。用葡萄糖做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，計(jì)算還原糖含量。

1.2.3 轉(zhuǎn)化酶提取與活性測(cè)定 轉(zhuǎn)化酶液提取：參照Miron等［7］方法。稱(chēng)10g果肉置于研缽內(nèi)，加入少量石英砂和15mL研磨緩沖液（50mmol/L HEPESNaOHpH7.5，10mmol/LMgCl2，1mmol/LEDTA，2.5mmol/L DTT，10mmol/L VC和5%PVP），冰浴研磨成勻漿，12000r/min離心20min，上清液用稀釋10倍的提取緩沖液（不含PVP）透析20h，后用提取緩沖液定容至25mL，用于可溶性轉(zhuǎn)化酶活性的測(cè)定。提取可溶性轉(zhuǎn)化酶后，重復(fù)上述過(guò)程（加5mL提取緩沖液），離心后棄上清液取沉淀，重新加入25mL細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶浸提緩沖液（含0.5mol/L NaCl），充分混合后4℃輕微振蕩浸提24h，12000r/min離心20min，取上清液用于細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶活性的測(cè)定，透析方法同上，上述所有操作均在0～4℃下進(jìn)行。

轉(zhuǎn)化酶活性測(cè)定：可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶、可溶性中性轉(zhuǎn)化酶和細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶三種酶活性的測(cè)定均按Miron等方法進(jìn)行。取1mL酶液，加入1mL反應(yīng)緩沖液，再加入1mL蔗糖，37℃反應(yīng)30min，沸水浴煮10min，冷卻至室溫，再加入1.5mL 3，5-二硝基水楊酸，沸水浴5min，加水10mL，于540nm波長(zhǎng)處測(cè)OD值，根據(jù)吸光值在葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查出葡萄糖濃度（×10-6），計(jì)算轉(zhuǎn)化酶活性，酶活用μg glucose·g-1FM·h-1表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 6-BA對(duì)芒果總糖含量的影響

圖1所示，芒果生長(zhǎng)前期總糖含量逐漸上升，謝花后60d總糖含量達(dá)到最大值，此時(shí)芒果果實(shí)處在快速膨大期，果實(shí)代謝最為活躍。之后，由于芒果糖分的利用大于糖的積累，總糖含量開(kāi)始逐漸下降。但對(duì)照要高于6-BA處理，說(shuō)明6-BA處理具有減弱總糖積累，加速總糖代謝的作用。

圖1 6-BA對(duì)芒果果實(shí)可溶性總糖的影響

2.2 6-BA對(duì)芒果還原糖含量的影響

圖2所示，在生長(zhǎng)前期，還原糖含量逐漸上升，至謝花60d達(dá)到最大值，之后，由于還原糖的利用大于積累，含量逐漸下降。芒果中還原糖的主要成分為果糖和葡萄糖，主要由轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖的水解反應(yīng)：蔗糖+水→葡萄糖+果糖而來(lái)，產(chǎn)物大部分位于液泡和細(xì)胞壁中。經(jīng)6-BA處理的芒果在謝花45d前，還原糖的含量要高于對(duì)照，而之后卻相反，說(shuō)明6-BA處理加速了還原糖的代謝。

圖2 6-BA對(duì)芒果果實(shí)可溶性還原糖的影響

2.3 6-BA對(duì)酸性轉(zhuǎn)化酶活性的影響

由圖3可知，芒果在生長(zhǎng)前期，酸性轉(zhuǎn)化酶的活性逐漸升高，但從謝花后50d開(kāi)始趨于平穩(wěn)。而6-BA處理果實(shí)的酸性轉(zhuǎn)化酶的活性比對(duì)照高，謝花后前60d呈上升趨勢(shì)，60d后活性降低幅度較大，在謝花80d時(shí)，6-BA處理組的酸性轉(zhuǎn)化酶活性比對(duì)照還要低。說(shuō)明液泡中大量蔗糖分解為果糖和葡萄糖，這種分解降低了細(xì)胞中蔗糖的濃度梯度，有利于蔗糖的卸載及果實(shí)細(xì)胞對(duì)蔗糖和光合產(chǎn)物的吸收。經(jīng)6-BA處理的芒果的酸性轉(zhuǎn)化酶的活性變化幅度很大，說(shuō)明6-BA具有促使液泡中蔗糖轉(zhuǎn)化為單糖，加速糖代謝的作用。

圖3 6-BA對(duì)芒果果實(shí)酸性轉(zhuǎn)化酶的影響

2.4 6-BA對(duì)中性轉(zhuǎn)化酶活性的影響

由圖4可知，芒果果實(shí)發(fā)育過(guò)程中中性轉(zhuǎn)化酶活性變化不大，6-BA處理能較大幅度降低中性轉(zhuǎn)化酶活性，減少芒果果實(shí)光合產(chǎn)物的消耗，從而使蔗糖主要用于碳水化合物的積累。

圖4 6-BA對(duì)芒果果實(shí)中性轉(zhuǎn)化酶的影響

2.5 6-BA對(duì)壁轉(zhuǎn)化酶活性的影響

由圖5可知，對(duì)照的壁轉(zhuǎn)化酶在果實(shí)發(fā)育前期呈下降趨勢(shì)，謝花后70d有一個(gè)上升的變化，但前期變化幅度不大。6-BA處理在謝花后40～60d內(nèi)能促進(jìn)果實(shí)細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶活性提高，謝花60d后逐漸下降，但總體水平都高于對(duì)照，說(shuō)明6-BA處理能加強(qiáng)芒果細(xì)胞壁中蔗糖轉(zhuǎn)化能力。蔗糖轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖后，為這兩種形式的單糖進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成淀粉進(jìn)行了糖分的積累［8］。

圖5 6-BA對(duì)芒果果實(shí)壁轉(zhuǎn)化酶的影響

3 討論

在眾多果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)中，糖分是一個(gè)重要指標(biāo)。果實(shí)品質(zhì)在很大程度上取決于糖的種類(lèi)和數(shù)量，因而糖積累就成為果實(shí)品質(zhì)形成的關(guān)鍵。芒果屬淀粉轉(zhuǎn)化型果實(shí)，葉片光合產(chǎn)物輸入果實(shí)后，除了用于果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育與呼吸消耗外，多余部分主要以淀粉形式積累于果實(shí)中直至果實(shí)成熟，采后再經(jīng)后熟將淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖［9］，果實(shí)可溶性糖的主要成分為蔗糖、葡萄糖和果糖。芒果在成熟過(guò)程中總糖及還原糖的含量都逐漸升高，在謝花后第60d芒果含糖量最高，說(shuō)明這時(shí)芒果果實(shí)糖代謝最活躍，是果實(shí)快速生長(zhǎng)期，這個(gè)時(shí)期一定要注意水肥的供應(yīng)。謝花后60d含糖量開(kāi)始下降，說(shuō)明果實(shí)從快速生長(zhǎng)期進(jìn)入穩(wěn)定積累期。

6-BA涂抹過(guò)的芒果蔗糖分解能力很強(qiáng)，具有加快糖代謝速率的作用，6-BA通過(guò)影響芒果體內(nèi)轉(zhuǎn)化酶的活性促進(jìn)蔗糖的轉(zhuǎn)化。6-BA涂抹的芒果酸性轉(zhuǎn)化酶的活性極高，使芒果液泡中發(fā)生反應(yīng)：蔗糖+水→葡萄糖+果糖［10］，導(dǎo)致芒果液泡中還原糖含量升高，驗(yàn)證了酸性轉(zhuǎn)化酶主要功能是蔗糖的轉(zhuǎn)化。6-BA處理后的中性轉(zhuǎn)化酶的活性降低，減緩細(xì)胞質(zhì)中蔗糖的水解，使得細(xì)胞質(zhì)中還原糖的含量很低，使蔗糖用于細(xì)胞能量的代謝。6-BA處理后的壁轉(zhuǎn)化酶的活性提高，加速了細(xì)胞壁中蔗糖的水解，從而使芒果細(xì)胞壁中還原糖的含量較高，主要使蔗糖用于淀粉的轉(zhuǎn)化，進(jìn)行糖的積累；但6-BA處理組還原糖含量降低，表明芒果細(xì)胞中的還原糖主要來(lái)源于細(xì)胞質(zhì)。

6-BA是細(xì)胞分裂素，它的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞體積擴(kuò)大，而不是伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，它可增加細(xì)胞壁的可塑性，但不改變其伸縮性［11］。6-BA在芒果果實(shí)成熟時(shí)延遲果皮退綠，推遲著色，能使細(xì)胞膨大時(shí)期延長(zhǎng)。關(guān)于6-BA提高酸性轉(zhuǎn)化酶和壁轉(zhuǎn)化酶的活性，促使蔗糖降解成葡萄糖和果糖在本實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。6-BA處理幼果，增強(qiáng)了果實(shí)調(diào)運(yùn)碳水化合物的能力。至于6-BA能否提高芒果品質(zhì)有待進(jìn)一步的討論。

［1］刁俊明.6-BA對(duì)沙柚果實(shí)品質(zhì)和耐藏力的影響［J］.嘉應(yīng)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），1997，60：142-148.

［2］Ho L C.Metabolism and compartmentation of imported sugars in sink in korgans in relation to sink strength［J］.Ann Rev Plant Physiol，1988，40：341-346.

［3］Sung S J，Su DP，Black CC.Identification of actively filling sucrose sinks［J］.Plant Physiol，1989，25：120-127.

［4］Farrar J F.Sink strength：what is it and how do we measure it［J］.Plant Cell and Enbioron，1993，15：479-483.

［5］呂英民，張大鵬.果實(shí)發(fā)育過(guò)程中糖的積累［J］.植物生理學(xué)通訊，2000（10）：324-330.

［6］高俊鳳.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)［M］.西安：世界圖書(shū)出版公司，2002：101-103.

［7］Miron D，SchafferA A.Sucrose phosphate synthase，sucrose synthase and invertase activities in developing fruit of Lycopersicon esculentum Mil.l And the sucrose accumulating Lycopersicon hirsutum Hub.and Bonp.l［J］.Plant Physiol，1991，95：623-627.

［8］Stommel J R，Simon P W.Multiple forms of invertase from Daucus carota cell cultures［J］.Phytochemistry，1990，47（2）：633-636.

［9］魏長(zhǎng)賓.芒果成熟過(guò)程中糖分積累及芳香物質(zhì)組成研究［D］.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)秀碩士論文，2006，42：320-326.

［10］Davis C.Robinson S P.Sugar accumulation in grape berries［J］.Plant Physiol，1996，20：230-238.

［11］李華，張子德，劉孟純，等.不同濃度6-BA處理對(duì)鮮切蘆筍保鮮效果的影響［J］.保鮮與加工，2008，59：223-228.

Effects of 6-BA on sugar metabolism in mango

ZHONG Yu1，ZHANG You-lin1，*，WU Lan-fang2
（1.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China；2.College of Horticulture and Landscape，Hainan University，Danzhou 571737，China）

Tainong No.1 mango was used as the experimental material，the effects of 6-BA on sugar metabolism in mango were discussed.The results showed that the sugar accumulation was highest at the 60d after the flowers withered，the activity of enzymes of the mango with 6-BA treatment were higher，6-BA accelerated sugar metabolism of mango.

Tainong No.1 mango；6-BA；the content of sugars；the activity of enzymes

TS255.1

A

1002-0306（2010）11-0335-03

2009-11-18 *通訊聯(lián)系人

鐘玉（1986-），女，在讀碩士，研究方向：果蔬采后生理及貯藏保鮮。