《可溶性糖在采後菜心葉片衰老啟動中的信號作用》是依託華南農業大學，由張雪蓮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可溶性糖在采後菜心葉片衰老啟動中的信號作用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張雪蓮
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
菜心是華南地區最重要的葉菜類蔬菜，采後菜心葉片的衰老黃化是限制菜心貯運和銷售的關鍵因素。雖然國內外在植物葉片衰老方面的研究有大量報導，但對葉片衰老的啟動機制仍然不太清楚。近年來，可溶性糖作為一種原初信號調控植物的生長發育已得到越來越多的研究支持。我們前期研究表明，可溶性糖可能以信號物質的方式參與了采後菜心葉片的衰老啟動。本項目擬進一步從糖信號和能量代謝的角度系統探討可溶性糖在采後菜心葉衰老啟動中的作用。比較己糖和非代謝性己糖類似物能否激發類似的糖信號及其與葉片衰老的關係，了解HXK抑制劑能否阻斷糖信號並相應地解除糖對葉片衰老的作用，以及上述處理對菜心葉片衰老過程中能量代謝的影響，從而明確可溶性糖在啟動采後菜心葉片衰老反應的信號作用。本項目研究成果不但可為果蔬保鮮保綠新措施的探索提供理論依據，也有助於人們深入理解植物葉片的衰老啟動機制，因此本項目的研究具有重要的理論價值和實踐意義。
結題摘要
菜心是(Brassica rapa var. parachinensis)華南地區最重要的葉菜類蔬菜，采後菜心葉片的衰老黃化是限制菜心貯運和銷售的關鍵因素。已有的研究表明可溶性糖在光下可能作為信號參與調控葉片的衰老，但研究僅處於起步階段。本項目從糖信號和能量代謝的角度系統探討可溶性糖在采後菜心葉衰老啟動中的作用。 本研究利用菜心葉圓片離體培養的方法，通過測定衰老生理指標、內源可溶性糖含量和能量水平，檢測相關基因的表達水平，比較葡萄糖及其類物在光照和黑暗條件下對離體菜心葉片衰老的影響，探討可溶性糖在光暗不同條件下影響葉片衰老過程的作用方式，從而明確可溶性糖在啟動采後菜心葉片衰老反應的信號作用。連續光照條件下，葡萄糖、D-甘露糖和2-脫氧葡萄糖（均可作為 HXK 底物）明顯促進葉片衰老。葡萄糖處理的葉片內源可溶性糖含量均高於對照，D-甘露糖處理葉片內源果糖含量高於對照；葡萄糖處理葉片的能荷值和ATP含量高於對照，而D-甘露糖和2-脫氧葡萄糖處理葉片的的能荷值和ATP含量低於對照。葡萄糖、D-甘露糖和2-脫氧葡萄糖處理加快了糖信號的 MARKER 基因核酮糖–1，5–二磷酸羧化酶小亞基（RBCS）、葉綠素 A/B 結合蛋白（CAB）基因表達的迅速下調，葡萄糖、D-甘露糖在處理1-2天促進法尼基轉移酶基因（ERA）的表達，但在後期卻促進該基因的下調。葡萄糖和D-甘露糖促進了衰老相關基因 SAG12 表達的上調，對糖酵解關鍵酶3-磷酸甘油醛脫氫酶（GAP）和己糖激酶（HXK）的表達也具有一定的促進作用。這些現象表明光照條件下，葡萄糖及其類似物對葉片衰老的影響與能量水平無直接關係，但啟動了糖信號基因的回響，很有可能是通過信號作用誘導了植物葉片衰老 黑暗條件下，施加外源葡萄糖可以延緩離體葉圓片的衰老。葡萄糖處理葉片內源的果糖、葡萄糖和蔗糖都明顯高於對照，同時其能量水平也高於對照。葡萄糖處理沒有加速糖信號的 Marker 基因核酮糖–1，5–二磷酸羧化酶小亞基（RBCS）、葉綠素 a/b 結合蛋白（CAB）及法呢基轉移酶基因 (ERA) 基因表達的下調，而延緩了糖酵解關鍵酶3-磷酸甘油醛脫氫酶（GAP）基因表達的下調。由此表明，黑暗條件下，葡萄糖能延緩衰老是由於為離體葉片提供了能量來源，而葉片衰老的啟動是由於能量匱乏所引起的。 本項目研究成果不但可為果蔬保鮮保綠新措施的探索提供理
