棗果實發(fā)育過程中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)及相關(guān)代謝酶活性的變化

馬倩倩，蒲小秋，王 德，于 軍，吳翠云,2(.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團南疆特色果樹生產(chǎn)工程實驗室,塔里木大學(xué) 植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團塔里木盆地生物資源保護利用兵團重點實驗室，塔里木大學(xué),新疆阿拉爾 843300)

棗果實發(fā)育過程中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)及相關(guān)代謝酶活性的變化

馬倩倩1，蒲小秋1，王 德1，于 軍1，吳翠云1,2
(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團南疆特色果樹生產(chǎn)工程實驗室,塔里木大學(xué) 植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團塔里木盆地生物資源保護利用兵團重點實驗室，塔里木大學(xué),新疆阿拉爾 843300)

以駿棗和酸棗為試材，采用高效液相色譜(HPLC)檢測了棗果實發(fā)育過程中有機酸組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并對蘋果酸脫氫酶(NAD-MDH)、蘋果酸酶(NADP-ME)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、檸檬酸合成酶(CS)等相關(guān)代謝酶的活性進行測定。結(jié)果表明：(1)駿棗和酸棗果實發(fā)育過程中，除酒石酸外，蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化均呈先升高后降低的趨勢。(2)NAD-MDH、CS活性與蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢基本一致，NADP-ME活性變化則相反。(3)相關(guān)性分析表明：NAD-MDH活性變化與蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)，NADP-ME活性變化與蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈負相關(guān)；CS活性變化與檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到極顯著正相關(guān)；而PEPC活性變化與蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)相關(guān)性不大。因此，NAD-MDH、NADP-ME和CS活性對棗果實中有機酸代謝發(fā)揮重要作用，而PEPC作用不大。

棗；果實；有機酸；酶活性

駿棗(ZiziphusjujubaMill.)和酸棗(Ziziphusjujubavar.spinosa)均為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(ZiziphusMill.)植物。駿棗原產(chǎn)于山西，其適應(yīng)性強，果大味甜，品質(zhì)上等，干鮮兼制，成熟期在10月上中旬左右，現(xiàn)已成為新疆規(guī)模發(fā)展的主栽品種，暢銷國內(nèi)市場；酸棗多為野生，抗逆性強，常用作棗的砧木，植株個體間差異性較大[1]，其果實酸甜，富含維生素C、cAMP、三萜酸類、黃銅等多種成分，豐產(chǎn)性強，具有很好的保健和藥用價值。有機酸是決定果實風(fēng)味品質(zhì)的主要因素之一。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對果實發(fā)育過程中有機酸積累及其代謝進行了大量的研究。沙守峰等[2]研究發(fā)現(xiàn)，‘新蘋梨’果實發(fā)育期內(nèi)，有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)前期增加，后期下降。在菠蘿[3]、柑橘[4]、葡萄[5]等果實中同樣得到證實。在果實發(fā)育過程中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化與相關(guān)酶系統(tǒng)的改變同樣密不可分。其中NAD-MDH、NADP-ME、PEPC和CS是影響果實有機酸代謝的重要酶[6-8]。Saradhuldhat等[9]研究表明，在菠蘿果實發(fā)育過程中，CS活性對檸檬酸的積累具有重要作用。陳發(fā)興等[10]認(rèn)為NAD-MDH、NADP-ME和PEPC可能對柑橘果實中蘋果酸的積累和降解發(fā)揮著重要作用，不同品種間有機酸積累的差異同樣受到相關(guān)代謝酶影響。王鵬飛等[11]認(rèn)為在不同酸度歐李果實中，蘋果酸的積累差異主要有NAD-MDH活性和NADP-ME活性協(xié)同變化引起，檸檬酸積累差異主要受CS活性變化影響。而Luo等[12]則認(rèn)為不同柑橘品種間有機酸積累的差異與CS活性之間并無聯(lián)系；PEPC活性越高，有機酸積累則越多。但目前針對棗果實中有機酸相關(guān)代謝酶活性的研究鮮見報道。本試驗以駿棗和酸棗為試材，研究棗果實發(fā)育過程中有機酸積累及其相關(guān)代謝酶活性變化，旨在探討棗果實中有機酸積累的機理和有機酸代謝的關(guān)鍵酶，為進一步在分子水平上研究其代謝和調(diào)控機制提供依據(jù)，同時為提高棗果實品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗所用材料為駿棗和酸棗。供試果實于2015年7月至10月取自塔里木大學(xué)棗種質(zhì)資源圃。位于塔里木河上游，塔克拉瑪干沙漠的西北緣，光熱資源豐富，年平均氣溫10.8 ℃，年日照時數(shù)約為2 996 h，日照率66%，≥10 ℃的年積溫多在4 000 ℃以上，年平均降雨量50 mm，屬典型的暖溫帶大陸干旱荒漠氣候[13]。灌溉水資源來自塔里木河，土壤類型為沙壤土。該試驗地棗園的田間管理條件均一致。于7月4日幼果期選擇棗樹二次枝中部棗吊的棗果掛牌，從7月12日開始，每隔12 d取樣1次，每次取30個棗果，直至10月16日，果實采后去皮去核，迅速放入液氮中冷凍，后放入-80 ℃冰箱中備用。試驗設(shè)3次重復(fù)。

1.2 有機酸組分的高效液相色譜法(HPLC)分析

利用美國Agilent 公司1260 HPLC進行有機酸組分分析測定，色譜條件如下：色譜柱：Inertsil ODS-3( 4.6 mm × 250 mm，5 μm )；流動相為0.04 mol/mL pH 2.4 的KH2PO4-H3PO4緩沖溶液；流速0.5 mL/min；柱溫30 ℃；檢測波長210 nm；進樣量10 μL；樣品處理參照郭燕等[14]、張麗麗等[15]的方法并略有改進：準(zhǔn)確稱取1 g 果肉加入0.04 mol/L 的KH2PO4研磨提取液冰浴研磨至勻漿，倒入離心管中，用0.04 mol/L 的KH2PO4研磨提取液多次沖洗研缽，超聲20 min 后轉(zhuǎn)至4 ℃、15 000 r/min 離心 20 min，取上清液，殘渣重復(fù)提取，最后定容至10 mL 容量瓶中。樣品液及標(biāo)準(zhǔn)品溶液進樣前過0.22 μm微孔濾膜。

1.3 酶液的制備

參照Masashi[16]、班加駿等[17]的方法，準(zhǔn)確稱取1 g樣品于預(yù)冷研缽中，加2 mL研磨緩沖液(0.2 mol/L Tris-HCl(pH 8.2)，0.6 mol/L蔗糖，10 mmol/L異抗壞血酸)，冰浴研磨至勻漿，4 ℃、4 000 r/min離心20 min，取上清液定容至3 mL加等體積提取緩沖液(0.2 mol/L Tris-HCl (pH 8.2)，體積分?jǐn)?shù)0.1% Triton X-100，10 mmol/L異抗壞血酸)即可測定NAD-MDH和NADP-ME，取其中4 mL，加入到透析袋中，4 ℃透析處理2 h后，即得PEPC和CS酶液。

1.4 酶活性測定方法

酶活性的測定參照李甲明等[18]的方法，略有改動。反應(yīng)體系為3 mL，采用美國Thermo Fisher Scientific 公司Thermo Evolution 300紫外可見分光光度計測定OD值變化，每30 s記錄1次OD值，重復(fù)3次，記錄3 min。以每分鐘OD值變化0.01為1個酶單位(U)，酶的活性以單位每克鮮果肉每分鐘表示[U/(g·min)]。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗果實發(fā)育過程中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的動態(tài)變化

駿棗和酸棗果實有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在發(fā)育過程中的變化趨勢基本一致，均呈現(xiàn)緩慢積累到迅速積累的變化趨勢。7月24日之后，酸棗中各時期總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于駿棗，在果實發(fā)育后期(9月10日至10月4日)總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)積累迅速，明顯快于駿棗，在成熟期達到最大值32.14 mg/g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于駿棗成熟期的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，之后酸棗進入后熟期總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯下降。而駿棗果實中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)截至10月16日，總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍持續(xù)積累。

在駿棗果實發(fā)育過程中，蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在7月12日到9月10日間積累緩慢，果實進入紅熟期前(9月10日后)積累速度加快，之后伴隨果實的進一步成熟，蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)略微下降，而酸棗果實中蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在7月12日到9月22日間持續(xù)緩慢積累，之后蘋果酸迅速積累并在成熟期達到最高峰19.21 mg/g，占同期總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的89.76%，果實進入后熟期(10月4日到16日)質(zhì)量分?jǐn)?shù)又迅速降低。在果實發(fā)育過程中，酸棗中蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體上略高于同期駿棗中蘋果酸積累量。

駿棗和酸棗在果實全發(fā)育期檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化呈先增加后降低的趨勢。其中駿棗在幼果期(8月5日前)檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)積累緩慢，之后隨果實發(fā)育有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)急劇增加，并在9月22日出現(xiàn)峰值，日期略早于酸棗(10月4日)。在棗果實整個發(fā)育過程中，酸棗果實中檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于同期駿棗果實。

駿棗果實中酒石酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的整體變化趨勢表現(xiàn)為先降低后增加，而酸棗則表現(xiàn)為先增加后降低再增加再降低的趨勢。在駿棗果實發(fā)育初期，酒石酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，在7月24日達到最大值1.89 mg/g，之后隨果實不斷發(fā)育酒石酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低，在9月10日達到最小值0.31 mg/g，之后又緩慢增長。而在酸棗果實發(fā)育過程中則在8月5日和10月4日出現(xiàn)2個峰值，分別為 1.17 mg/g和3.38 mg/g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高時占同期總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的10.51%，其他時期質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較低(圖1)。

圖1 駿棗和酸棗果實發(fā)育過程中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的動態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of organic acid mass fraction in jujube fruits

2.2 棗果實發(fā)育過程中有機酸相關(guān)代謝酶活性的動態(tài)變化

在駿棗和酸棗果實發(fā)育過程中，NAD-MDH活性呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，駿棗果實酶活性于9月22日果實進入紅熟期時開始急劇下降，至10月4日又開始上升；而酸棗果實的酶活性開始下降時間較駿棗晚12 d，至果實完全成熟時NAD-MDH活性達1.24 U/(g·min)。果實全發(fā)育過程中，駿棗和酸棗的NAD-MDH活性無明顯差異。

伴隨駿棗和酸棗果實的不斷發(fā)育，NADP-ME活性整體呈逐漸下降的趨勢，至果實完全成熟時(10月4日)NADP-ME活性有所上升。NADP-ME在駿棗和酸棗從幼果期發(fā)育至8月5日間活性較高且變化幅度較大，之后駿棗果實中NADP-ME活性均高于酸棗。在駿棗和酸棗果實中NADP-ME活性分別在10月4日達到最小值，0.60和0.28 U/(g·min)(圖2)。

在駿棗果實發(fā)育過程中，PEPC活性整體呈上升的趨勢，而酸棗果實中酶活性則整體下降。在酸棗果實中從7月12日至9月22日間PEPC活性變化幅度較大，之后駿棗中PEPC活性迅速上升高于酸棗。PEPC活性在駿棗果實發(fā)育至8月5日時酶活性迅速上升，后變化較為平穩(wěn)，在果實發(fā)育后期(9月22日至10月16日)酶活性又迅速升高，并在10月4日達到最大值1.13 U/(g·min) ；而在酸棗果實發(fā)育過程中，PEPC活性則分別在 7月24日和9月10日出現(xiàn)峰值1.00和0.70 U/(g·min)(圖2)。

在駿棗和酸棗果實整個發(fā)育過程中，CS活性伴隨果實發(fā)育逐漸升高，隨果實成熟逐漸下降。CS活性在駿棗果實膨大期之后(8月29日之后)迅速升高，而在酸棗果實中則相對緩慢。CS活性在果實成熟時(9月22日)達到最大值，后隨果實的進一步成熟酶活性迅速降低(圖2)。相關(guān)性分析表明：果實中CS活性與檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達到極顯著正相關(guān)水平(表1、2)。

2.3 棗果實中主要有機酸與其相關(guān)代謝酶活性的相關(guān)性分析

由表1、2可以得出蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與NAD-MDH酶活性變化的相關(guān)性不顯著，與NADP-ME活性的變化呈負相關(guān)，CS活性與檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢相一致，且兩者的相關(guān)性分析均達到極顯著水平，PEPC活性的變化與蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢并不一致，在駿棗和酸棗中也并未表現(xiàn)出類似的相關(guān)性。

圖2 駿棗和酸棗果實發(fā)育過程中有機酸相關(guān)代謝酶活性的動態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of activities of organic acid-metabolizing enzymes in jujube fruits

表1 酸棗果實中主要有機酸與其相關(guān)代謝酶活性的相關(guān)性Table 1 Linear equations for main organic acids and acid-metabolising enzymatic activities in wild jujube

注：*，**分別表示相關(guān)性在0.05、0.01水平顯著。下表同。

Note: * and ** mean significance at 0.05 and 0.01 level, respectively.The same below.

表2 駿棗果實中主要有機酸與其相關(guān)代謝酶活性的相關(guān)性Table 2 Linear equations for main organic acids and acid-metabolising enzymatic activities in Junzao

3 討 論

有機酸是果實品質(zhì)的重要組成部分，果實類型不同有機酸組成及其變化也不同，通常在大多數(shù)果實中以蘋果酸[19-20]、檸檬酸[21]或酒石酸[22]為主，在成熟期棗果實中蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次為檸檬酸和酒石酸[23]，在果實發(fā)育過程中有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。本研究表明，蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨果實發(fā)育而增加，隨果實成熟而減少，但酒石酸除外，這可能與品種及環(huán)境因素影響有關(guān)。

在果實細胞中，NAD-MDH、NADP-ME、PEPC是影響蘋果酸代謝的關(guān)鍵酶，NAD-MDH和PEPC在控制蘋果酸合成時發(fā)揮著關(guān)鍵作用，NADP-ME則對蘋果酸的降解發(fā)揮主要作用[24]。本研究表明酸棗發(fā)育過程中蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與NAD-MDH活性變化趨勢基本一致且呈顯著正相關(guān)，而在駿棗果實中蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在果實發(fā)育前期與NAD-MDH活性變化趨勢一致，但相關(guān)性分析表明，蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與NAD-MDH酶活性變化的相關(guān)性不顯著，這與李甲明等[18]對不同梨品種的研究結(jié)果一致。說明酸棗果實發(fā)育過程中蘋果酸積累差異主要受NAD-MDH活性的影響，可見，酸棗與駿棗果實中蘋果酸相關(guān)代謝酶的活性具有一定差異。棗果實中NADP-ME活性與蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢相反，且在棗果實發(fā)育中后期駿棗果實中NADP-ME活性均高于酸棗，可能也是酸棗中蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于駿棗的原因之一。相關(guān)性分析表明，NADP-ME活性與蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈負相關(guān)，說明棗果實中NADP-ME活性的升高可有效促進蘋果酸的降解，在果實發(fā)育成熟時，NADP-ME活性迅速升高促使蘋果酸的降解大于合成，從而使蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降，這與前人對梨[25]、蘋果[24]的研究結(jié)果相類似。乙酰CoA在 CS催化下與OAA縮合成檸檬酰CoA，然后高能硫酯鍵水解形成檸檬酸并釋放CoASH，放出大量能量使反應(yīng)不可逆。本研究發(fā)現(xiàn)，CS活性與檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢相一致，且兩者的相關(guān)性分析均達到極顯著水平，因此可以表明CS是檸檬酸合成的關(guān)鍵酶，這一點在前人對柑橘[26]、臍橙[27]、菠蘿[3]等果實的研究中也得到證實。而在棗果實整個發(fā)育過程中，PEPC活性的這種變化趨勢與蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸升高至果實成熟稍有下降的變化趨勢并不一致，也并未表現(xiàn)出類似的相關(guān)性。因此，酸的積累可能是以上代謝酶一種或幾種酶協(xié)同作用的結(jié)果[28]，同時還可能受外界因素的影響。

果實有機酸代謝是一個復(fù)雜的過程，有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低受到各種相關(guān)代謝酶的綜合調(diào)控和外在自然環(huán)境及栽培措施等因子的共同作用。因此，棗果實有機酸代謝及調(diào)控機制有待于在分子水平上做出進一步探討。

4 結(jié) 論

駿棗和酸棗果實中的有機酸以蘋果酸、檸檬酸和酒石酸為主，蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，在棗果實發(fā)育過程中總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先升高后降低的趨勢。蘋果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與有機酸相關(guān)代謝酶NAD-MDH活性變化趨勢基本一致且呈正相關(guān)，與NADP-ME活性變化趨勢相反且呈負相關(guān)。在果實發(fā)育過程中，CS活性與檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到極顯著正相關(guān)，而PEPC活性與蘋果酸和檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化無明顯聯(lián)系。因此，棗果實中有機酸的積累不僅依賴NAD-MDH、NADP-ME、CS和PEPC等酶的活性，還與其他因素有關(guān)。

Reference：

[1] 孫亞強,吳翠云,王 德,等.野生酸棗資源果實品質(zhì)因子分析及評價指標(biāo)選擇[J].食品科學(xué),2016,37(9):29-34.

SUN Y Q,WU C Y,WANG D,etal.Selection of quality indicators and factor analysis for fruit quality evaluation ofZiziphusjujubavar.spinosagermplasms [J].FoodScience,2016,37(9):29-34(in Chinese with English abstract).

[2] 沙守峰,李俊才,張紹鈴,等.‘新蘋梨’果實和葉片發(fā)育期有機酸含量的變化及其相關(guān)性研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011,34(6):41-46.

SHA SH F,LI J C,ZHANG SH L,etal.Correlation analysis of changes in the contents of organic acid in developing fruit and leaf of ‘Xinping pear’[J].JournalofNanjingAgriculturalUniversity,2011,34(6):41-46(in Chinese with English abstract).

[3] 張秀梅,杜麗清,孫光明,等.菠蘿果實發(fā)育過程中有機酸含量及相關(guān)代謝酶活性的變化[J].果樹學(xué)報,2007,24(3):381-384.

ZHANG X M,DU L Q,SUN G M,etal.Changes in organic acid concentrations and the relative enzyme activities during the development ofCayennepineapplefruit[J].JournalofFruitScience,2007,24(3):381-384(in Chinese with English abstract).

[4] 羅安才,楊曉紅,鄧英毅,等.柑橘果實發(fā)育過程中有機酸含量及相關(guān)代謝酶活性的變化[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,36(8):941-944.

LUO A C,YANG X H,DENG Y Y,etal.Organic acid concentrations and the relative enzymatic changes during the development of citrus fruits[J].ScientiaAgriculturaSinica,2003,36(8):941-944(in Chinese with English abstract).

[5] 張 軍,高年發(fā),楊 華,等.葡萄生長成熟過程中有機酸變化的研究[J].釀酒,2004,31(5):69-71.

ZHANG J,GAO N F,YANG H,etal.Study on the organic acids during the grapes growing[J].LiquoMaking,2004,31(5):69-71(in Chinese with English abstract).

[6] 陳發(fā)興,劉星輝,陳立松.果實有機酸代謝研究進展[J].果樹學(xué)報,2005,22(5):526-531.

CHEN F X,LIU X H,CHEN L S,etal.Adwances in research on organic acid metabolism in fruits[J].JournalofFruitScience,2005,22(5):526-531(in Chinese with English abstract).

[7] 陳美霞,趙從凱,陳學(xué)森,等.杏果實發(fā)育過程中有機酸積累與相關(guān)代謝酶的關(guān)系[J].果樹學(xué)報,2009,26(4):471-474.

CHEN M X,ZHAO C K,CHEN X S,etal.Relationship between accumulation of organic acid and organic acid-me-tabolizing enzymes during apricot fruit development[J].JournalofFruitScience,2009,26(4):471-474(in Chinese with English abstract).

[8] 毛瓊瓊,辜青青,徐回林,等.南豐蜜橘果實發(fā)育過程中有機酸含量及相關(guān)代謝酶活性的變化[J].園藝學(xué)報,2012,39(增刊)：2627.

MAO Q Q,GU Q Q,XU H L,etal.Study on sugar and acid metabolism and their regulation of Nanfeng tangerine fruit[J].ActaHorticulturaeSinica,2012,39(Supp):2627(in Chinese with English abstract).

[9] SARADHULDHAT P,PAULLl R E.Pineapple organic acid metabolism and accumulation during fruit development[J].ScientiaHorticulturae,2007,112(3):297-303.

[10] CHEN F X,LIU X H,CHEN L S.Developmental changes in pulp organic acid concentration and activities of acid-metabolising enzymes during the fruit development of two loquat(EriobotryajaponicaLindl.) cultivars differing in fruit acidity[J].FoodChemistry,2009,114(2):657-664.

[11] 王鵬飛,薛曉芳,穆曉鵬,等.不同酸度歐李果實有機酸積累特性與相關(guān)代謝酶活性分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,46(19):4101-4109.

WANG P F,XUE X F,MU X P,etal.Analysis of organic acid accumulation characteristics and organic acid-metabolizing enzyme activities of chinese dwarf cherry(CerasushumilisBunge) Fruit[J].ScientiaAgriculturaSinica,2013,46(19):4101-4109(in Chinese with English abstract).

[12] LUO A C,Y X H,DENG Y Y,etal.Organic acid concentrations and the relative enzymatic changes during the development of the citrus fruits[J].AgriculturalScienceinChina,2003,2(6):635-657.

[13] 周禧琳,李 宏,周 葵,等.阿拉爾市園林植物種類及生長適應(yīng)性調(diào)查[J].塔里木大學(xué)學(xué)報,2014,26(1):29-41.

ZHOU X L,LI H,ZOU K,etal.Investigation of landscape plant species and growth adaptability in alar[J].JournalofTarimUniversity,2014,26(1):29-41(in Chinese with English abstract).

[14] 郭 燕,梁 俊,李敏敏,等.高效液相色譜法測定蘋果果實中的有機酸[J].食品科學(xué),2012,33(2):227-230.

GUO Y,LIANG J,LI M M,etal.Determination of organic acids in apple fruits by HPLC[J].FoodScience,2012,33(2):227-230(in Chinese with English abstract).

[15] 張麗麗,劉威生,劉有春,等.高效液相色譜法測定5個杏品種的糖和酸[J].果樹學(xué)報,2010,27(1):119-123.

ZHANG L L,LIU W SH,LIU Y CH,etal.Measurement of sugars,organic acids in 5 apricot cultivars by high performance liquid chromatography[J].JournalofFruitScience,2010,27(1):119-123(in Chinese with English abstract).

[16] MASASHI H I U.Development of citrus fruits :fruit development and enzymatic changes in juice vesicle tissue[J].Plant&CellPhysiology,1977,18:791-799.

[17] 班加駿,張 姣,李 程,等.‘安哥諾’李果肉中4種有機酸代謝相關(guān)酶活性測定方法的初步研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,38(1):67-71.

BAN J J,ZHANG J,LI CH,etal.Study on determination methods of four enzyme activity of organic acid metabolism in ‘Angeleno’ plum[J].JournalofAgriculturalUniversityofHebei,2015,38(1):67-71(in Chinese with English abstract).

[18] 李甲明,楊志軍,張紹鈴,等.不同梨品種果實有機酸含量變化與相關(guān)酶活性的研究[J].西北植物學(xué)報,2013,33(10):2024-2030.

LI J M,YANG ZH J,ZHANG SH L,etal.Change of organic acid contents and related enzyme activities in different pear cultivars[J].ActaBotanicaBoreali-occidentaliaSinica,2013,33(10):2024-2030(in Chinese with English abstract).

[19] 陳發(fā)興,劉星輝,陳立松.枇杷果肉有機酸組分及有機酸在果實內(nèi)的分布(英文)[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報,2008,16(3):236-243.

CHEN F X,LIU X H,CHEN L S.Organic acid composition in the pulp of loquat(EriobotryajaponicaLindl.) and distribution in fruits[J].JournalofTropicalandSubtropicalBotany,2008,16(3):236-243(in Chinese with English abstract).

[20] 李甲明,楊志軍,樂文全,等.‘鴨梨’ב京白梨’雜交后代果實有機酸積累差異及相關(guān)酶活性的研究[J].西北植物學(xué)報,2014,34(2):318-324.

LI J M,YANG ZH J,LE W Q,etal..Difference of acidity accumulation and related enzyme activities of pear from hybrid offspring of ‘Yali’בJingbaili’[J].ActaBotanicaBoreali-occidentaliaSinica,2014,34(2):318-324(in Chinese with English abstract).

[21] 徐回林.南豐蜜橘果實發(fā)育過程中品質(zhì)變化及糖酸代謝的研究[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

XU H L.Study on the fruit quality change,sugar and organic acid metabolism during Nanfeng tangerine fruit development[D].Nanchang:Jiangxi Agricultural University,2011(in Chinese with English abstract).

[22] 楊雪梅,尹燕雷,馮立娟,等.石榴果實發(fā)育期有機酸組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,37(5):804-810.

YANG X M,YIN Y L,FENG L J,etal.Changes in composition and content of organic acids in pomegranate during its fruit stage developing[J].ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis,2015,37(5):804-810(in Chinese with English abstract).

[23] 馬倩倩,吳翠云,蒲小秋,等.高效液相色譜法同時測定棗果實中的有機酸和Vc[J].食品科學(xué),2016,37(14):149-153.

MA Q Q,WU C Y,PU X Q,etal.Simultaneous determination of organic acids and vitamin C in jujube fruits by HPLC[J].FoodScience,2016,37(14):149-153(in Chines with English abstract).

[24] 姚玉新,李 明,由春香,等.蘋果果實中蘋果酸代謝關(guān)鍵酶與蘋果酸和可溶性糖積累的關(guān)系[J].園藝學(xué)報,2010,37(1):1-8.

YAO Y X,LI M,YOU CH X,etal.Relationship between malic acid metabolism related key enzymes and accumulation of malic acid as well as the soluble sugars in apple fruit[J].ActaHorticulturaeSinica,2010,37(1):1-8(in Chinese with English abstract).

[25] 李雪梅.砂梨果實有機酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)及代謝相關(guān)酶活性動態(tài)變化研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.

LI X M.Studies on dynamic changes of organic acid centents and metabolizing enzyme activities in sand pear fruit[D].Wuhan:Huazhong Agricultural University,2008(in Chinese with English abstract).

[26] 趙 淼,吳延軍,蔣桂華,等.柑橘果實有機酸代謝研究進展[J].果樹學(xué)報,2008,25(2):225-230.

ZHAO M,WU Y J,JIANG G H,etal.Advances in research on the metabolism of organic acids in citrus fruits[J].JournalofFruitScience,2008,25(2):225-230(in Chinese with English abstract).

[27] 龔榮高,呂秀蘭,張光倫,等.臍橙果實發(fā)育過程中有機酸代謝相關(guān)酶的研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,24(4):402-404.

GONG R G,Lü X L,ZHANG G L,etal.Study on the organic acid-metabolizing enzymes in robertson navel orange during the fruit development[J].JournalofSichuanAgriculturalUniversity,2006,24(4):402-404(in Chinese with English abstract).

[28] 史 娟,李方方,馬 宏,等.不同中間砧對蘋果果實蘋果酸代謝關(guān)鍵酶活性及其相關(guān)基因表達的影響[J].園藝學(xué)報,2016,43(1):132-140.

SHI J,LI F F,MA H,etal.Effects of different interstocks on key enzymes activities and the expression of genes related to malic acid metabolism in apple fruit[J].ActaHorticulturaeSinica,2016,43(1):132-140(in Chinese with English abstract).

ChangesinOrganicAcidConcentrationandAcid-metabolisingEnzymaticActivitiesduringDevelopmentofJujubeFruits

MA Qianqian1, PU Xiaoqiu1, WANG De1, YU Jun1and WU Cuiyun1,2
(1.College of Plant Science, Engineering Laboratory of Characteristic Fruit Tree, Xinjiang Production and Construction Corps, Tarim University, Alar Xinjiang 843300,China; 2.Key Laboratory of Protection and Utilization of Biological Resources in Tarim Basin,Xinjiang Production and Construction Corps, Tarim University, Alar Xinjiang 843300,China)

By method of high performance liquid chromatography(HPLC), the components and mass fraction of organic acids in fruit of Junzao and wild jujube were determined.In the meantime, the activities of organic acid-metabolizing enzymes, such as malate dehydrogenase(NAD-MDH), malic enzyme(NADP-ME), enol phosphate type pyruvate carboxylase(PEPC), citrate synthase(CS) ,were analyzed during the development of Junzao and wild jujube fruit.The results showed that:(1) Except for tartaric acid, the mass fraction of both malic acid and citric acid were increased during the early stages of jujube fruits development and decreased at the later stages.(2) The activities of NAD-MDH and CS had the same trend with malic acid and citric acid concentration during the development of jujube fruits.However, the change of NADP-ME activity was on the contrary.(3) Correlation analyses showed that there was a positive correlation between the mass fractions of malic acid and the activities of NAD-MDH, but the correlation between the mass fractions of malic acid and the activities of NADP-ME was negative.The activities of CS showed a significant positive correlation with the mass fractions of citric acid, while there was no same correlation between the activities of PEPC and the mass fractions of malic acid and citric acid.Therefore, this study assumed that NAD-MDH,NADP-ME and CS activities might play significant roles in organic acids biosynthesis and degradation, but the role of PEPC activity was a little.

Jujube; Fruit; Organic acid; Enzymatic activity

2016-08-26

2017-10-20

National Science-Technology Support Program(No.2014BAC14B05);Construction Project of Science and Technology Innovation Team of Xinjiang Production and Construction Corps(No.2014CC006); President Fund of Tarim University for Breeding(No.TDYZZX201401); Graduate Student Scientific Research Innovation Project of Tarim University(No.TDGRI201601).

MA Qianqian, female, master student.Research area:fruit tree genetics and breeding.E-mail:maqianqianqc@sina.com

WU Cuiyun, female, professor.Research area:fruit tree germplasm resources and breeding.E-mail:wcyby@163.com

潘學(xué)燕ResponsibleeditorPANXueyan)

日期：2017-12-21

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171221.1650.022.html

2016-08-26

2016-10-20

國家科技支撐計劃(2014BAC14B05)；兵團科技創(chuàng)新團隊建設(shè)項目(2014CC006)；塔里木大學(xué)校長基金育種專項(TDYZZX201401);塔里木大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項目(TDGRI201601)。

馬倩倩，女，碩士研究生，研究方向為果樹遺傳育種。E-mail：maqianqianqc@sina.com

吳翠云，女，教授，研究方向為果樹種質(zhì)資源與品種選育。E-mail：wcyby@163.com

S665.1

A

1004-1389(2017)12-1821-07