宁夏枸杞果实糖分卸载和运输机制研究

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本研究以宁夏枸杞为研究材料,对枸杞果实发育过程中果实维管束韧皮部及其周围同化物库细胞的超微结构、枸杞果实后韧皮部糖分运输途径、不同发育时期质膜和液泡膜H+ATPase,液泡膜H+-PPase活性变化以及ATPase在果肉细胞中的分布特征进行了系统研究,明确了不同发育时期枸杞果实中糖的运输途径、糖的跨膜运输机制,枸杞果实质膜和液泡膜H+-ATPase,液泡膜H+-PPase活性以及ATPase在细胞中的分布与枸杞果实糖的运输积累的关系,主要结果如下:   1.宁夏枸杞果实的生长发育曲线均呈“双S”型,宁夏枸杞叶片形成的光合产物以蔗糖的形式进行运输,通过韧皮部运输进入果实,从果实韧皮部卸出后进入储藏薄壁细胞的途径由第一次快速生长期的共质体途径为主转变为缓慢生长期和第二次快速生长期的质外体途径为主,且在糖分的运输过程存在囊泡运输的运输形式。   2.采用载体抑制剂PCMBS(对氯高汞苯磺酸)和ATP酶抑制剂DNP(2、4-二硝基酚)、EB(曙红B)和N03处理枸杞果实圆片,发现光合同化物经韧皮部卸出后跨膜运输进入果实储藏细胞储藏需要载体介导和能量供应。   3.采用不连续蔗糖密度梯度超速离心技术,分离纯化质膜微囊和液泡膜微囊。研究枸杞果实不同发育时期果实细胞质膜微囊H+-ATPase和液泡膜微囊H+-ATPase和H+-PPase活性与糖分积累的关系,结果发现在枸杞果实发育的青果期、着色期,液泡膜H+-ATPase活性逐渐增强,到果实成熟期,液泡膜H+-ATPase活性又有所下降,而液泡膜PPase活性则呈现持续增加的趋势。细胞质膜H+-ATPase活性变化规律与液泡膜H+-ATPase活性变化规律相似,且与葡萄糖、果糖的积累趋势一致。细胞质膜H+-ATPase和H+-PPase活性的增加为糖分的跨液泡膜运输提供了能.量。   4.果实韧皮部卸载区及其周围细胞中ATP酶的亚细胞定位的结果表明:不同发育时期枸杞果实ATP酶反应物主要分布在薄壁细胞质膜和胞间隙,ATP酶反应物在韧皮薄壁细胞的质膜、囊泡膜、液泡膜、线粒体膜、胞间隙均有分布,但ATP酶反应物在果肉储藏薄壁细胞质膜上出现了极性分布倾向,这可能是糖分跨膜运输进入果实储藏细胞中储藏的主要动力。
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