柑橘果实品质形成与调控的分子生理

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获奖名称：

高校科学技术奖自然科学奖

获奖区域：

教育部

获奖等级：

二等奖

主要完成人：

张上隆; 陈昆松; 徐昌杰; 陈俊伟; 孙崇德; 秦巧平; 陶俊; 李鲜; 安新民; 赵智中; 杨莉

关键词：

分子;  品质形成;  调控;  果实;  果实品质;  柑橘;  品质;  柑橘果实;  生理; 

第一完成单位：

浙江大学

获奖时间：

2008

项目名称：

柑橘果实品质形成规律研究

联系人：

吴光豪

联系电话：

0571-88981015

电子邮件：

kjccg@zju.edu.cn

邮编：

地址：

浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号

合作完成单位：

单位电话：

0571-87951111

传真：

0571-88981358

网址：

推荐单位(专家)：

浙江大学

摘要：

　　随着我国果品产量上升和果品市场的逐渐饱和，消费者对果品品质提出了更高要求，对大宗果品柑橘尤为如此。本项目来源于国家自然科学基金重点项目和面上项目、浙江省自然科学基金和浙江省科技厅重点项目等课题，从糖分、类胡萝卜素和生物活性物质三方面开展研究，旨在揭示柑橘果实内质、外观和保健特性等品质因素形成规律及调控机制。 　　对柑橘果实糖分合成、运输、代谢、积累及其调控机制开展了研究，表明叶片光合产物往汁囊运输的动力是运输途径中存在的由高到低的光合产物浓度梯度，限速步骤为从维管束至汁囊的后韧皮部运输。发现果实光合作用促进果实糖分积累，光照不良减弱果实光合作用并促使叶片光合产物优先向果皮分配，导致汁囊糖含量下降。认为净活性(催化蔗糖合成的酶活性－催化蔗糖分解的酶活性)在果实糖分积累中起关键作用。发现采前过施氮肥诱导果糖激酶基因表达增强和果皮糖代谢酶活性提高，导致果实品质下降。研究结果揭示了柑橘果实糖分运输、代谢及其调控的内在机制，并为柑橘高糖栽培实践提供了理论支撑。 　　发现柑橘种类品种间存在类胡萝卜素含量和组成的悬殊差异，指出不同柑橘(甜橙、葡萄柚和柚)红色突变体积累番茄红素的机制有所不同，并认为红肉脐橙积累番茄红素与类胡萝卜素合成能力增强有关。研究发现果皮类胡萝卜素含量通常高于果肉且两者在组成上存在差异，表明果皮和果肉类胡萝卜素合成具有相对独立性。阐述了发育阶段、遮光、GA3和MPTA对类胡萝卜素积累的影响。分离了类胡萝卜素合成主链的9个基因或基因片段，并已成功地将β-胡萝卜素羟化酶(BCH)基因反义导入金柑获得转基因植株。研究结果阐明了影响果实类胡萝卜素积累的内外因素及机制，有助于研发提高果实类胡萝卜素的技术措施。 　　建立了柑橘果实柠檬苦素、诺米林和吖啶酮的检测和抗氧化活性评价体系，发现柠檬苦素类化合物抗氧化活性的主要组分是柠檬苦素，而诺米林的抗氧化活性相对较低；发现果实可食部位汁囊的生物活性物质含量和抗氧化活性相对较高，且在品种间存在较大差异。研究结果丰富了柑橘果实品质研究的内涵，为更全面地评价柑橘果实品质以及果实生物活性物质的开发与利用奠定基础。 　　先后在《Food Chemistry》和《Journal of Agricultural and Food Chemistry》等国内外学术刊物上发表了系列高水平研究论文，并受国家科学技术学术著作出版基金的资助出版了《果实品质形成与调控的分子生理》这一专著。项目研究形成了一定的理论体系，也提出了一些调控果实品质的措施，并产生了国际影响力。