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刺梨(Rosa roxburghii Tratt)是原产于我国的新兴果树,其最大特点是富含维生素C(AsA),但迄今,其合成和积累AsA的生理研究尚不深入。为了初步阐明刺梨合成和积累AsA的生理基础,以贵农5号刺梨(Rosa roxburghii Tratt cv.’Guinong5’)为材料,通过定期采样测定其果实和叶片AsA含量和主要合成底物含量以及调控AsA合成和积累的主要相关酶活性变化,并分析它们之间的相互关系,以图探索这种高AsA含量植物合成和积累AsA的生理基础,研究结果如下: 刺梨果实发育过程中AsA积累呈“慢-快-慢”的模式,其中6月底至8月初是AsA积累最快的时期。不同生育期刺梨果实内AsA含量变化与果实生长发育基本同步。AsA合成关键酶GalLDH与AsA积累速率的变化呈极显著直线正相关关系(r~2=0.630**)。AsA主要氧化分解酶AAO和APX只在发育前期极短时间内表现活性;始终未能检测到MDAR和DHAR的活性。L-半乳糖途径中的底物果糖和甘露糖的含量变化与AsA积累速率的变化呈显著直线正相关关系,而其直接合成前体半乳糖内酯在整个发育过程中始终未检测到。 刺梨叶片发育过程中还原型AsA和总AsA含量基本呈现“低-高-低”的变化模式,其中还原性AsA和总AsA含量分别在7月份和6月份维持在整个发育过程的最高水平。GalLDH活性与总AsA含量变化之间呈极显著直线正相关关系(r~2=0.694**)。始终未能检测到AAO、APX、MDAR和DHAR的活性。叶片中还原糖和水溶性总糖含量变化与AsA含量变化分别呈显著和极显著的直线正相关关系。 一天中7:00至次日7:00刺梨果实中AsA的积累速率总体上呈“负快积累-正快积累-正慢积累-正快积累”的变化模式,其中13:00至19:00是AsA积累最快时期。GalLDH活性与AsA积累速率的变化呈显著直线正相关关系(r~2=0.459*)。APX活性在7:00至16:00维持在较高水平,未能检测到AAO、MDAR和DHAR的活性。 刺梨叶片中还原型AsA含量日变化呈单峰形模式,其中7:00至19:00 AsA的含量持续升高。总AsA含量日变化呈现“高-低”的变化的模式,其中7:00至19:00总AsA的含量维持较高的水平;始终未能检测到AAO、APX、MDAR和DHAR的活性。蔗糖含量变化与还原型AsA和总AsA含量变化均呈显著直线正相关关系。 刺梨果实发育过程中AsA的积累速率变化与源叶片中AsA和水溶性总糖含量变化之间均存在显著直线正相关关系(r~2=0.486*,r~2=0.490*)。