菜豆豆荚发育过程中内源激素与细胞壁代谢的关系

谢国芳^1,2, 刘娜², 宋易², 管春花², 张明生^1,*()

¹贵州大学生命科学学院,农业生物工程研究院,山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室,山地生态与农业生物工程协同创新中心,贵阳 550025
²贵阳学院食品与制药工程学院,贵州省果品加工工程技术研究中心,贵阳 550005

收稿日期:2020-07-01修回日期:2020-11-03出版日期:2021-02-25发布日期:2021-03-09
通讯作者:张明生E-mail:mshzhang@163.com

基金资助:国家自然科学基金项目(31601798);贵州省教育厅普通高等学校拔尖人才资助项目(黔教合KY字[2019]066)

The Relationship Between Changes of Endogenous Hormones and Cell Wall Metabolism of Common Bean During Bean Development

XIE Guofang^1,2, LIU Na², SONG Yi², GUAN Chunhua², ZHANG Mingsheng^1,*()

¹Key laboratory of Plant Resource Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous Region（Ministry of Education）,Collaborative Innovation Center for Mountain Ecology & Agro-Bioengineering（CICMEAB）,College of Life Sciences/Institute of Agro-bioengineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China
²Food and Pharmaceutical Engineering Institute/Guizhou Engineering Research Center for Fruit Processing,Guiyang University,Guiyang 550005,China

Received:2020-07-01Revised:2020-11-03Online:2021-02-25Published:2021-03-09
Contact:ZHANG Mingsheng E-mail:mshzhang@163.com

摘要/Abstract

摘要： 细胞壁代谢严重影响鲜食菜豆（Phaseolus vulgaris L.）的食用品质。以‘大白棒’豆荚为试材,研究其4个发育阶段内源激素含量、细胞壁主要成分及酶活性的变化,并分析其内源激素与细胞壁代谢的关系。结果表明,豆荚发育过程中GA₃和6-BA含量呈下降趋势,乙烯（ET）生成速率和茉莉酸（JA）含量呈先降后增趋势;豆荚在花后前10 d以增长为主,花后10 d后以增粗为主;花后前10 d蔗糖合成酶（SuSy）促进蔗糖合成,随着SuSy活性和纤维素酶（Cx）活性的下降,蔗糖含量降低,纤维素含量升高;花后5 d时G木质素在木质部沉积,花后10 d时G木质素和S木质素均在韧皮部沉积,逐渐增多并向两边扩散,S木质素仅在韧皮部沉积;花后5 d时苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性高,为木质素生物合成提供底物,随后肉桂醇脱氢酶（CAD）活性增加,促进木质素合成;超氧化物歧化酶（SOD）活性增加促进 $\mathrm{O}_{2}^{\overline{·}}$ 向H₂O₂转化,与增加的过氧化物酶（POD）催化木质素的氧化聚合;多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性、共价性果胶（SSP）和水溶性果胶（WSP）含量呈现先增后降的趋势,果胶甲基酯酶（PME）活性呈下降趋势,离子型果胶（CSP）含量呈先降后增趋势。通过相关性分析发现,JA正向调控豆荚发育和纤维素代谢,ET、GA₃、6-BA、ABA则相反;JA通过抑制 $\mathrm{O}_{2}^{\overline{·}}$ 向H₂O₂转化和POD活性来调控木质素的聚合,ET、GA₃、6-BA、ABA通过增强PAL和POD活性来促进木质素合成;IAA和SA参与调控果胶代谢。
中图分类号:
S643.1

引用本文

谢国芳, 刘娜, 宋易, 管春花, 张明生. 菜豆豆荚发育过程中内源激素与细胞壁代谢的关系[J]. 园艺学报, 2021, 48(2): 289-299.
XIE Guofang, LIU Na, SONG Yi, GUAN Chunhua, ZHANG Mingsheng. The Relationship Between Changes of Endogenous Hormones and Cell Wall Metabolism of Common Bean During Bean Development[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2021, 48(2): 289-299.





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