【doc】 果实有机酸代谢研究进展

【doc】 果实有机酸代谢研究进展 果实有机酸代谢研究进展 果树2005,22(5):526—531 JoumalofFruitScience 果实有机酸代谢研究进展 陈发兴1,2,刘星辉,陈立松 (福建农林大学亚热带果树研究所,福州350002;福建农林大学园艺学院,福州3500l02) 摘要:果实中有机酸是决定果实风味品质的重要因素之一.有机酸在果实自身代谢中参与了光合作用,呼吸作用, 以及合成酚类,氨基酸,酯类和芳香物质的代谢过程.综述了果实有机酸的合成,降解,液泡贮藏等代谢过程的生理 生化机制,包括果实中有机酸的组分,果实生长发育过程中有机酸的变化,有机酸代谢酶,液泡膜质子泵与果实中有 机酸含量的关系,果实有机酸的遗传与分子生物学研究进展,以及环境因素与栽培措施对果实有机酸的影响与调 控;并提出了今后待研究的问题. ;代谢;调控 关键词:果实;有机酸;酶 中图分类号:$66文献标识码:A文章编号:1009—9980(2005)05—526—06 Advancesinresearchonorganicacidmetabolisminfruits CHENFa—xing一.LIUXing—hui.CHENLi—song2 (SubtropicalFruitResearchInstitute,?UniversityofAgricultureandForesty ,Fuzhou,m350002China;CollegeofHorticul— ture,UniversityofagricultureandForestry,Fuzhou,F~jian350002China) Abstract:Organicacidsarethemajorfactorsinfruitsaffectingthequalityoffruit.Organicacidstakepartinthefruit metabolismsassociatedwithphotosynthesis,respiration,phenoliccompounds,aminoacids,estersandaromaticcompounds. Thispaperreviewstheorganicacidmetabolismanditsregulationinfruits,includingthe6omponentsoforganicacids;the changeoforganicacidsduringfruitdevelopment;enzymesrelatedtoorganicacidmetabolismandHpumpsinthetonoplast inrelationtoorganicacidscontentinfruit;organicacidgeneticsandmolecularbiologyinfruit;theenvironmentalfactors andthemeasuresregulatingorganicacidcontent.Someresearchprogramsforthefuturearesuggested. KeyWord:Fruit;Organicacid;Enzyme;Metabolism;Regulation 有机酸组分与含量是果实品质风味的重要组成 因素.通常有机酸在果实生长过程中积累,在成熟过 程中作为糖酵解,三羧酸循环(TCA环)等呼吸基 质,以及糖原异生作用基质而被消耗.Koch等报道 葡萄浆果着色成熟期,果实呼吸商增大为1.3,表明 此时以苹果酸为呼吸底物进行氧化脱羧.成熟果实 中有机酸含量的多寡是有机酸在果实中合成,液泡 贮存和转移的一种平衡结果.Echeverriat21根据对酸 来檬(Citrusaurantifolia)果实中有机酸的不断增加 和蔗糖不断降解过程中并未伴随己糖的积累,推测 上述代谢变化与细胞壁的形成,转化,果实的呼吸作 用,芳香物质,油性物质的形成等有关.果实生长过 程中有机酸含量的增,减与相关酶系统改变密不可 分.本文综述了近年来有关果实有机酸代谢研究进 展. 1果实中有机酸组分 依据有机酸分子碳架来源不同,果实有机酸可 分成3大类:(1)脂肪族羧酸,其中按分子中所含羧 基个数可分为一羧酸如甲酸(CH02),乙酸(CH02), 乙醇酸(CzH03),乙醛酸(CzH03)等;二羧酸如草酸 (CzHzOD,苹果酸(C414605),琥珀酸(C4146oD,富马酸 (cA4,oD,草酰乙酸(C405),酒石酸(C4}{606)等;三羧 酸如柠檬酸(C6H.07),异柠檬酸(C6H.07)等.(2)糖衍 生的有机酸如葡萄糖醛酸,半乳糖醛酸等.(3)酚酸类 物质(含苯环羧酸),如水杨酸(CH03),奎尼酸(CH.06), 莽草酸(CH.oO),绿原酸(C6H..O0等『3].有机酸组分 与含量的差异使不同类型果实各具独特的风味. 果实中有机酸组分很多,但大多数果实通常以 1种或2种有机酸为主,其他仅以少量或微量存在. 按照成熟果实中所积累的主要有机酸,大体可将果 实分为苹果酸型,柠檬酸型和酒石酸型3大果实类 型: 1.1苹果酸型果实 如苹果,枇杷,梨,桃,李,香蕉等成熟果实中以 苹果酸为主.枇杷果实中苹果酸含量可占整个枇杷 收稿日期:2004—12—06接受日期:2005—07—08 基金项目:福建省自然科学基金资助项目(B0310008). 作者简介:陈发兴,男,副研究员,在读博士研究生,E-maihcfaxing@pub3.fz.O.ca 5期陈发兴等:果实有机酸代谢研究进展527 果实中有机酸含量的56%一92%t41;此外,含有柠檬 酸,酒石酸,顺乌头酸等[51.苹果果实中苹果酸约占 总酸量的84%左右,其它成分为琥珀酸(4%),草酸 (5%),还有乙酸,酒石酸和柠檬酸(合计为总酸量的 5%)嘲.欧洲甜樱桃果实苹果酸占有机酸的94.2%, 其他是微量的有机酸,如琥珀酸(3.6%),抗坏血酸 (1.6%),柠檬酸(0.57%),富马酸(0.02%)too l-2柠檬酸型果实 如柑橘,菠萝,市亡果,草莓等,成熟果实中以柠 檬酸为主要有机酸.柑橘类果实中除柠檬酸外,还含 有苹果酸,丙二酸,草酸,富马酸,琥珀酸等有机酸. 不同柑橘品种果实有机酸组分与含量有较大差异. Shaked等阎应用气相色谱(GLC)对沙莫蒂橙果实有 机酸进行分析,果实中除了柠檬酸和苹果酸2种主 要酸之外,还含有草酸,丙二酸,富马酸,琥珀酸,己 二酸,a一酮戊二酸和顺乌头酸.葡萄柚果实中有机酸 绝对含量比甜橙果实有机酸高.此外,同一果实不同 组织有机酸的组分和含量亦有较大差别.Monselise 等I9]研究表明,葡萄柚果实外果皮以苹果酸为主,占 总酸的78%,丙二酸,己二酸,柠檬酸,琥珀酸和草 酸含量为2%一ll%;在中果皮,苹果酸占67.2%,丙 二酸18.9%,己二酸6.7%,草酸4.7%,琥珀酸2.3%, 柠檬酸0.2%;在果汁,柠檬酸为主导酸,占87%,苹 果酸次之(12%),其它酸则呈微量状态;在葡萄柚果 实组织中偶尔可测到乳酸和异柠檬酸,未检测到苯 甲酸.然而,在甜橙外果皮中丙二酸是主要有机酸, 占70.0%,草酸,琥珀酸,己二酸和柠檬酸在外果皮 中只占2%一5%;在中果皮中以苹果酸为主,其次是 丙二酸,其柠檬酸(10.7%)和草酸(15.0%)含量也相当 丰富;在甜橙果汁中,以柠檬酸占绝对优势,其次是 苹果酸,而其它酸含量极低.菠萝果实有机酸中,柠 檬酸含量约占总酸的87%以上,苹果酸,草酸,抗坏 血酸等含量约占13%;此外,还含有糖质酸.菠萝果 实不同部位酸含量不同.因为菠萝果实的成熟是从 基部向顶部螺旋上升,基部小果先熟,顶部小果迟 熟;且菠萝果肉中酸的输送是通过果心的维管束向 周围扩散,造成果实基部的酸少,顶部的酸多,离果 心近的部分酸少,远的部分含酸多『lq.市亡果果实中除 含有大量柠檬酸外,还有乳酸,甲酸,富马酸,苹果 酸,奎尼酸,莽草酸,琥珀酸,酒石酸,没食子酸等『l”. 紫果西番莲果实中主要有机酸为柠檬酸,是苹果酸 的8倍以上,还含有乳酸,丙二酸,琥珀酸等有机酸 『1 .草莓果实中除柠檬酸为主要有机酸以外,还有大 量苹果酸和奎尼酸,以及乙酸,草酸,琥珀酸,莽草 酸,异柠檬酸,富马酸和顺乌头酸等微量有机酸_l.杏 果主要有机酸为柠檬酸(60%)和L一苹果酸(39%),而 琥珀酸和D一异柠檬酸都低于1%r. 1.3酒石酸型果实 以葡萄为代表,其果实中主要为酒石酸,其次是 苹果酸,2者占总酸量的90%以上,此外,还含有少 量琥珀酸,柠檬酸等有机酸.Lamikanra等在比较 葡萄不同组织中有机酸研究发现,成熟期葡萄果实将 近70%的有机酸分布在果皮,而种子含酸量却很少. 2果实发育过程中有机酸的变化 大多数果实,如枇杷,葡萄,苹果,菠萝等,在果 实生长发育过程中有机酸含量逐渐增高,生长停止 转人成熟阶段,有机酸含量下降.枇杷果实生长 发育过程中有机酸含量增加,采收前急剧下降.Sha 用高效液相色谱定量分析田中等3个枇杷品种的有 机酸发现,随着果实生长发育,前期苹果酸和柠檬酸 含量迅速增高,后期降低,只是柠檬酸降低的速度更 快些;酒石酸含量很少,在枇杷幼果期,可测得酒石 酸,随着果实成熟逐渐消失.葡萄果实生长转人成熟 期时,有机酸含量上升到最高值,至成熟期则下降『15l. 果实生长发育过程中,各有机酸组分含量变化 较大.如葡萄果实坐果后,琥珀酸含量最丰富,随着 果实成熟而迅速下降;苹果酸含量则随果实生长发 育逐渐上升,在浆果果实发育前期,含量为6.73mr,/ gFW,到中期上升到最高值(20.5mg/gFW),成熟期 则降为3.72mg/gFW;而酒石酸,柠檬酸在生长至 成熟过程中都呈下降趋势,在前期浆果中,酒石酸浓 度为15.1mg/gFW,柠檬酸为0.86mg/gFW,到成 熟期分别为4.46,0.34mg/gFw『l5].枇杷果实幼果 期,以奎尼酸为主要有机酸,高达3.7lmIg/gFW,而 苹果酸和柠檬酸为微量或恒量,随着果实生长发育, 奎尼酸不断下降,苹果酸和柠檬酸先增加而后下降, 苹果酸变化幅度较大,到成熟期,3者含量分别为 0.34,2.43,0.02mg/gFW(陈发兴等,未发表).桃果 实酸度是由苹果酸和柠檬酸两大主要有机酸的合成 和积累形成的.在桃果实发育早期,是果实酸积累的 主要时期.果实第1次快速生长期即细胞分裂结束 期,是苹果酸积累主要时期,而柠檬酸积累发生在果 实第2次快速生长期开始之后.果实成熟后期,由于 有机酸合成减少以及酸分解代谢的增强,果实酸度 下降]. 在柑橘类果实中,高酸类品种与甜橙类,宽皮橘 类果实中有机酸变化规律不一致.酸来檬(Citrus 528果树22卷 帆rnn,fn)果实生长发育过程,有机酸含量不断上 升.柠檬果实横径2—4cm时,果汁pH值从5.2降到 2.6,果实在2/3的成熟度时,果实汁胞提取液pH为 2.5,随着柠檬果实不断成熟,pH继续下降,达2.2或 更低91.与高酸类品种相反,甜橙类果实生长过程中 有机酸积累,转人成熟期便开始下降.沙莫蒂橙,从 6月到7月,果实有机酸迅速上升,7月中旬左右达 高峰,8月份开始下降,到成熟期降至最低值.文涛 等【lJ7】报道了罗伯逊脐橙果实中有机酸含量的变化规 律,第1阶段(幼果期到果实膨大期,即6月到8月 中旬)为有机酸的合成期,有机酸含量随着果实的生 长而迅速增加,到8月15日,有机酸含量达到最高 值,比幼果期增加约6倍;第2阶段,果实膨大中期 到成熟期,即8月中旬到1O月中旬,为有机酸转化 降解期,酸含量急剧下降,较8月15日有机酸含量 降低了65.25%,在成熟后期,即采果前1个月逐渐 趋于平稳. 3有机酸代谢酶 关于果实中有机酸的来源,有2种假说,1种认 为有机酸在叶片中合成后输入果实,并在果实中贮 藏;另1种认为有机酸在果实组织中合成.后者通过 同位素示踪研究手段证实果实组织中存在较高浓度 的4C柠檬酸f3.弧1. 果实中有机酸代谢十分复杂(图1),其关键酶是 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)[221.Haffaker等[2o1 在伏令夏橙等果实的砂囊和外果皮匀浆中测出 PEPC和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEP羧激酶),加 人HCO:,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)在PEPC和PEP 羧激酶作用下,固定4C0:,生成草酰乙酸(OAA),从 而提出果实中柠檬酸的合成途径是:在PEPC催化 下,固定C0形成OAA,后者在柠檬酸合酶(CS)催 化下,与乙酰辅酶A(AcCoA)结合生成柠檬酸. Notton和BlankelZ21研究表明,在胞质中,PEPC催化 磷酸烯醇式丙酮酸B一羧化生成OAA和无机磷酸 盐,OAA在苹果酸脱氢酶(MDH)作用下产生苹果 酸.OAA和苹果酸进入TCA环生成柠檬酸和其它 代谢产物.虽然,在果实有机酸代谢中PEPC起了重 要作用,但是它易受果实中苹果酸,丙酮酸等有机酸 的抑制作用,以及受细胞质pH和可逆磷酸化作用 等因素影响,使得PEPC对果实有机酸代谢作用 更为复杂化. 果实细胞线粒体中CS催化OAA与Ac—CoA结 合生成柠檬酸,Yamakit~和Sadka等[271报道砷酸铅或 砷酸钠对CS活性的抑制作用而导致果实中柠檬酸 积累显着降低.但是,CS与柑橘种,品种之间,以及 图1有机酸代谢图 Fig.1Organicacidmetabolisminfruits PEP(磷酸烯醇式丙酮酸),Pynlvate(丙酮酸),Ciramalate(~苹酸),Malate(苹果酸),OAA(~酸),Iso—citrale(~檬酸),citrate(柠檬酸),Ot—ketoglu. tarate(ct-~]戊二酸).PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶),ME(苹果酸酶),MDH(苹果酸脱氢酶),cs(柠檬酸合酶),Ac—CoA(~酰辅酶A),ACO0~乌头 酸酶),Cyt-ACO(胞质顺乌头酸酶),IDH(~柠檬酸脱氢酶),V—ATPase(液泡膜H一ATP酶),V—PPase(H+-~磷酸化酶) 高,低酸品种的有机酸水平没有明显的相关性[28’291. 有机酸代谢受顺乌头酸酶(ACO)活性变化影 响.线粒体中ACO参与了柠檬酸的积累过程.ACO 活性若受抑制,则阻碍了柠檬酸转化为顺乌头酸,于 是果实中就积累了柠檬酸.线粒体与细胞质ACO活 性消长与果实酸积累和降解有关.线粒体ACO活性 的降低是果实发育前期有机酸积累的重要原因,细 胞质部分的ACO活性增加则导致成熟时果实有机 5期陈发兴等:果实有机酸代谢研究进展529 酸水平的下降1. 异柠檬酸脱氢酶(IDH)与有机酸的合成,积累 相关,影响果实有机酸代谢3o1.果实中普遍存在 NAD—IDH和NADP—IDH2种形式的IDH,NAD— IDH只存在于细胞线粒体参与TCA环,而NADP— IDH在细胞的胞质溶胶,叶绿体,过氧化物酶体和线 粒体中都有发现.线粒体NADP—IDH催化o【一酮戊 二酸固定CO形成异柠檬酸[30,311,而细胞质NADP— IDH参与了柠檬酸的分解代谢.Sadkat勰1发现柠檬果 实发育早期,线粒体NADP—IDH活力显着降低,果 肉中柠檬酸快速增加.柠檬酸水平的提高可能对线 粒体中ACO活性有抑制作用,导致TCA环减缓’3Ol. 由于TCA环受阻,造成柠檬酸积累,后者很快被转 运到液泡,并被贮存.Bogin和Wallacd】根据柠檬和 甜柠檬果实内有机酸含量的生化差异,提出柠檬果 实中有机酸代谢存在特殊的调控机制,即柠苹酸抑 制TCA环中的ACO和IDH活性,从而抑制柠檬酸 分解,促进果实中柠檬酸积累.H0促进柠苹酸生 成,因而内源H’o也促进酸积累.过氧化氢酶 (CAT)对H0的分解则降低了柠苹酸的水平,从而 破坏这一调控机制,造成酸分解,有机酸含量下降. 苹果酸酶(ME)和MDH在果实生长成熟过程 中对苹果酸合成与降解有着重要作用.Bogin和 Wallacd3I】发现在柠檬果实中NADP—ME能固定CO, 即丙酮酸在NADP—ME的催化下,固定CO生成苹 果酸.Ruffer等1报道,葡萄果实生长,有机酸积累 过程中ME活性较高,在C02/HC0一和NADPH/ NADP比值高的情况下,ME催化丙酮酸羧化,形成 苹果酸.然而,也有报道细胞质fI1NADP—ME对果实 中苹果酸降解起主要作用.枇杷果实中有机酸含量 降低与NADP—ME活性上升相一致,在苹果,梨和樱 桃果实成熟过程中,NADP—ME活性呈不断上升趋 势.ME活性变化与苹果酸的脱羧,果实呼吸商的提 高及在果实衰老期苹果酸的逐渐降低相一致,在梨, 苹果成熟时,果实呼吸商提高,其苹果酸降解加快. 但是,NADP—ME在柑橘果实成熟时没有明显增加. 线粒体MDH,在TCA环中催化OAA与苹果酸之间 的可逆反应.NAD—MDH是细胞质中苹果酸合成重 要酶,在细胞质中,通过PEPC产生OAA,在MDH 作用下转变成苹果酸,苹果酸通过二羧酸载体转入 线粒体中_3.细胞质和过氧化物体中MDH参与了苹 果酸一天冬氨酸的穿梭作用. 苹果酸合成酶(MS)和异柠檬酸裂解酶(ICL)是 乙醛酸循环的关键酶,在糖原异生作用中起到重要 作用.MS在许多植物生长发育过程中所起重要作 用有了不少报道,但在果实成熟过程有关MS的报 道却甚少.Surendranathan等[341报道,香蕉果实呼吸 跃变前,通过一辐射,果实MS和ICL活性及可溶 性糖增加,但琥珀酸脱氢酶活性受抑制,表明香蕉果 实乙醛酸循环可能产生回补作用或糖原异生作用. 4液泡膜质子泵与果实中有机酸的含量 果实细胞中,存在液泡膜H+_ATP酶(V—AT— Pase)和H+_焦磷酸化酶(V—PPase)2种类型的质子 泵,对果实液泡有机酸的贮藏起到非常重要的作用. Mtiller等l35】发现柠檬果实中V—ATPase存在2种类 型,即硝酸盐敏感型和不敏感型.硝酸盐不敏感型 V—ATPase的HVATP电化学计量值约为1,而硝酸 盐敏感型V—ATPase的H~/ATP电化学计量值为2, 当液泡膜内外质子浓度差(ApH)增加时,硝酸盐敏 感型的V—ATPase的H+/ATP电化学计量值由2降 为1.认为柠檬果实V—ATPase依pH的变化而改 变,HVATP电化学计量是汁泡酸化的关键因子.柠 檬果实液泡室(vacuolarlumen)的pH值可低至2.5 (比一般植物液泡室的pH低3).迄今为止,除柠檬 果实液泡膜缺少V—PPase外,所有植物种类的液泡 膜均存在有V—ATPase和V—PPase[3~.V—PPase的缺 少与该酶不能酸化液泡室有关.Terriert~通过蛋白质 印迹法和转录表达分析发现,葡萄果实发育过程中, V—ATPase和V—PPase活性一直增加,成熟(riping)期 增加更快;V—PPase/V—ATPase在酸活跃载装期增 加,成熟期下降,不管何时,V—PPase/V—ATPase比 值均大于1.认为成熟期酸的下降主要是液泡膜渗 漏增加所致,而不是V—PPase代替V—ATPase的结 果.总之,有关质子泵对果实有机酸含量的影响还不 十分清楚. 5果实有机酸遗传与分子生物学研究 进展 果实有机酸含量是数量性状,遗传较为复杂, 它包括2个遗传方式:一种是中酸高酸对低酸是由 1个主要等位单基因D控制,低酸为隐性遗传,另一 种是大多数品种杂交后代酸度表现出连续变异,说 明是由多基因控制.果实有机酸含量与有机酸代谢 酶有关基因表达并没有明显的相关性.低,中酸果 实中,与有机酸合成,降解和贮藏有关的6个基因表 达同果实有机酸含量变化并没有十分清晰的相关 性[18,23,37].汁泡citl(线粒体柠檬酸合酶cDNA片段) 530果树22卷 转录水平不受果实发育调节,在高,低酸基因型间并 无差异1.汁泡胞质ACO在柠檬与甜来檬果实发育 过程中均高度持续表达,这说明汁泡胞质ACO的表 达与柠檬酸含量无关t2a’291.分析上述有机酸代谢酶 基因表达与果实酸含量不一致性的产生原因,这些 基因可能是转录后和翻译后的调节,或者是果实发 育过程中,与有机酸相关酶基因呈现的明显的空间 表达.然而,也有发现酶基因表达与酸含量高低相一 致的基因,如桃与柠檬果实中胞质异柠檬酸脱氢酶 (PRe;lcdh1)的表达与NADP—IDH活性增加高度 相关,催化了有机酸的代谢,促进有机酸的降解[291. 果实有机酸含量与质子泵相关基因有着紧密关 系.在温州蜜柑[391,~t(Fantasia)I81果实中的V—ATPase 基因(PRUpe;AtpvA1)与V—PPaSe基因(PRe;2) 的大量转录与果实快速生长高峰和成熟期相一致. 通过基因特异探针可知PRUpe;2在果实中大量 表达,表明它与花后45—84d苹果酸或柠檬酸的积累 相关,以及与果实成熟期相关,I[IPRVpe;Vp2所表现 的是明显的时空表达.Miller等[4Ol研究表明V—AT. Pase一个具有明显功能特性的同工酶对柑橘高度 酸化起作用.梨果实中,职e;2的高度表达产 生质子梯度,使有机酸穿过液泡膜.葡萄果实尸e; 2的高度表达与V—ATPase有协同作用.桃果实 中存在一个液泡焦磷酸酶高度表达,液泡膜质子泵 呈现的基因与有机酸积累有很高的相关性【l1.在果 实细胞分裂期,低酸基因型,V—ATPase基因职e; AtpvA1比中酸基因型的表达要高得多;在柠檬酸积 累的关键时期,低酸的V—PPase基因e;2 表达比中酸的要高得多,因此推测:低酸品种中,液 泡膜泄漏增加,导致液泡质子泵表达的提高,是为了 部分补偿质子泄漏的损失.果实液泡膜结合的紧密 度下降导致成熟果实的去酸化.质子从液泡内泄漏 出去将可解释果实有机酸积累下降的原因. 6果实有机酸含量的调控 果实有机酸的含量受环境条件和栽培措施的调 控.适度的水分胁迫可使果实酸度减少,通过环割, 灌溉,喷施稀土或硼钙营养等栽培措施亦可达到降 酸目的.一般温度较高的地区,果实含酸量较低.在 苹果,葡萄,柿,菠萝,温州蜜柑,酸樱桃等多种果树 上,热量较高比热量较低的地区果实含酸量低【4l1.葡 萄果实苹果酸和酒石酸含量与成熟期温度呈紧密负 相关.温州蜜柑成熟时树冠上部和外围的果实糖度 较高,酸度较低.减少葡萄植株或单个花穗所接受的 太阳辐射将增加葡萄成熟果实总的含酸量和苹果酸 含量.干旱,晴天,葡萄酒石酸含量下降.低光照下 果实pH和苹果酸增加,着色度降低,风味差.水分 供应对果实酸度也有较大影响.一般来说,灌水增加 了果实产量,却降低了果实内糖和有机酸等可溶性 固形物的含量以及干物质的含量.Mills等[421发现, 盛花后55—183d进行水分胁迫处理的苹果Brae- burn果实的可滴定酸明显高于对照.土壤和营养元 素对果实酸度有一定的影响.在花岗岩质土壤上生 长的柑橘果实,含酸量低于在第三纪母质土壤上生 长的柑橘果实.多氮,缺磷,多钾均会导致果实酸度 增加,微量元素Cu,Fe的缺少也会使果实变酸. 砷酸铅处理可降低采收期柑橘果实含酸量,砷 酸铅使Ac—CoA失活,抑制CS,PEPC活性,从而导 致果实中柠檬酸含量下降[263.然而,Sadkat等[271报道 用砷酸钠喷施后,在1d内对CS活性有抑制作用, 数天后,CS活性恢复正常水平,喷施砷酸钠与对照 组没有差异.Kubo[?1报道,在柠檬酸积累高峰期,砷 酸铅处理组的CS活性反而比对照组的高,且对 PEPC毫无影响.柑橘施用砷酸铅后,可能对柠檬酸 运输载体的活力有影响,从而导致柠檬酸从线粒体 向液泡转运减少,降低果实的含酸量. 近年来,一种新型的植物生长调节剂,吲熟酯用 于果实的增甜降酸,提高果实品质取得良好效果.钟 秋珍等报道,枇杷果实生长中后期,用75mg/L吲 熟酯喷布叶,果,可降低果实含酸量20.7%一31.3%,糖 酸比提高16.1%--49.6%,达到明显降酸增甜作用.在 葡萄谢花末期喷布50mg/L的吲熟酯,果实可溶性 固形物提高1.3%一1.9%,含酸量降低0.29%-0.48%14~. 吲熟酯在柑橘等品种应用中也取得较理想效果【.目 前,吲熟酯对提高果实品质方面的作用已被认可,但 是,在果实有机酸,糖的代谢机理方面研究尚未见报道. 7展望 果实有机酸代谢是一个极为复杂的过程,有机 酸含量的高低是内在的遗传特性,外在的自然环境 和栽培措施等因素共同作用的结果.虽然人们对果 实有机酸的来源,有机酸酶在细胞内的分布,果实发 育过程中有机酸含量及相关酶活性的动态变化等已 有一定的认识,但还有许多方面尚不清楚,如关键酶 的作用,果实有机酸的跨膜运输,果实有机酸的调控 机理等.针对这些问题,笔者认为今后应从以下几个 方面进行研究:(1)利用分子生物学物手段研究关键 酶基因和液泡膜质子泵对果实有机酸含量的影响;