第四讲 果实成熟ppt课件

❖ 果实变甜：淀粉→糖 ❖ 酸味减少：有机酸转化成糖或分解。 ❖ 涩味消失：单宁分解 ❖ 香味产生：酯类物质、醛类物质 ❖ 果实变软：果肉细胞壁中纤维素、果胶分解 ❖ 颜色变艳：叶绿素分解，花青素合成显红色。
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三 细胞壁水解酶与果实软化
细胞壁组成成分,结构 • 细胞壁合成，生长与功能
• 细胞壁相关水解酶与果实软 化
高峰型
西番莲果
466～530
苹果
25～2500
李
0.14～0.23
梨
80
番茄
3.6～29.8
桃
0.9～20.7
油桃
3.6～602
柠檬
0.11～0.17
鳄梨
28.9～74.2
酸橙
0.30～1.96
香蕉
0.05～2.1
橙
0.13～0.32
芒果
0.04～3.0
菠萝
0.16～0.40
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摘自Burg,S.P.,等, The role of ethylene in fruit ripening. Plantphysiol.
跃变型果实和非跃变型果实的重要区别
主要区别: 呼吸变化趋势 乙烯生成的特性和对乙烯的反应有区
别。
跃变型果实中乙烯生成有两个调节 系统
系统Ⅰ:负责呼吸跃变前果实中低速率的基础 乙烯生成；
系统Ⅱ:负责呼吸跃变时乙烯的自我催化释放， 其乙烯释放效率很高。
非跃变型果实成熟过程中只有系统Ⅰ，缺乏 系统Ⅱ，乙烯生成速率低而平衡。
两种类型果实对乙烯的反应
跃变型果实: 外源乙烯只在跃变前起作用， 诱导呼吸上升；同时启动系统Ⅱ，形成乙 烯自我催化，促进乙烯大量释放，但不改 变呼吸跃变顶峰的高度，且与处理用乙烯 浓度关系不大，其反应是不可逆的。
• 果实成熟是指果实在发育后期阶段 生理生化变化的总和,并通过果实 从外观到内部发生了一系列变化使 果实达到可食状态成为有价值的农 业商品.
❖ 呼吸跃变与乙烯释放 ❖ 果实成熟过程的时色、香、味变化 ❖ 细胞壁水解酶与果实软化 ❖ 遗传工程在果实成熟中的应用
一、呼吸跃变(respiratory climacteric)
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果胶(pectin)
❖果胶是半乳糖醛酸酯和少量半乳糖 醛酸通过α-1，4-糖苷键连接而成的 长链高分子化合物，分子量在25 000～50 000之间，每条链含200个 以上的半乳糖醛酸残基。
❖ 一般果实在达到呼吸跃变高峰时其鲜食品质 最佳,其后迅速下降.
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跃变型果实
• 跃变型果实生长在到达呼吸高峰时果实生 长已处于平稳阶段.
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(2) 非跃变型果实：
• 这类果实在成熟期不发生呼吸跃变现象；又可 将这类果实分为呼吸渐减型和呼吸后期上升型。
• 呼吸渐减型：指果实在成熟期，呼吸强度一直 在稳定地下降着，其间没有明显的上升阶段， 包括柑桔、葡萄、樱桃等。
※内源乙烯增加→出现乙烯高峰→乙烯与细胞膜结 合 →增加膜的透性→ 加快气体交换→增强氧化作 用→诱导呼吸底物mRNA合成→提高呼吸底物活 性→并显著诱导抗氰呼吸
• 产生呼吸跃变的原因：（1）随着果实发育， 细胞内线粒体增多，呼吸活性增高；（2） 产生了天然的氧化磷酸化解偶联，刺激了 呼吸活性的提高：（3）乙烯释放量增加， 诱导抗氰呼吸加强。（4）糖酵解关键酶被 活化，呼吸活性增强。
非跃变型果实: 外源乙烯在整个成熟期间都 能促进呼吸作用增强，且与处理乙烯的浓 度密切相关，其反应是可逆的。同时，外 源乙烯不能促进内源乙烯增加。
3 呼吸跃变产生的原因 ※
※果实发育过程中大量物质积累→糖酵解加快→呼 吸底物↑→水解酶,呼吸酶活性↑→果皮透性↑→内 部氧化速度加快→呼吸作用↑物质分解↑→成熟↑
成微纤丝，在细胞壁上与半纤维素 构成网络结构。
果胶
❖是一组多糖类物质，存在于初生细 胞壁和细胞间隙中。
❖果胶分子是由α—(1—4)连接的D— 半乳糖醛酸组成．
❖分为果胶酸、果胶和原果胶
果胶酸(pectic acid)
❖由约100个半乳糖醛酸通过α-1，4键连接而成的直链。
❖水溶性，很容易与钙起作用生成果 胶酸钙。它主要存在于中层中.
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• 果实呼吸跃变是果实成熟的一种特征，大 多数果实成熟是与呼吸的跃变相伴随的， 呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟。在 果实贮藏或运输中，可以通过降低温度， 推迟呼吸跃变发生的时间，另一是增加周 围CO2的浓度，降低呼吸跃变发生的强度， 这样就可达到延迟成熟，保持鲜果，防止 腐烂的目的。
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二、果实成熟时色、香、味的变化
• 果实在成熟过程中,部分果实的呼 吸速率最初较低,至成熟末期突然 升高而后下降的现象.
果实成熟过程中的呼吸速率变化
1. 呼吸跃变类型： ※
根据果实在成熟前是否出现 呼吸高峰将果实分为跃变型 与非跃变型果实两种.
(1) 呼吸跃变型果实：
•
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❖ 果实呼吸跃变是果实成熟与衰老之间不可逆 变化的分界线.
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果实
乙烯(μl/L) 果 实
乙烯(μl/L)
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• 呼吸后期上升型: 在果实成熟后期有一个小的 呼吸高峰,包括草莓、柠檬、柑橘、凤梨等.
成熟过程中非跃变型果实的呼吸速率
2 呼吸跃变与乙烯跃变的关系
对于跃变型果实而言,呼吸跃 变常常伴随着乙烯跃变,.
呼吸跃变是由于果实中产生乙烯的结果
• 乙烯高峰的出现可以在呼吸 高峰之前,之中或之后
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几种果实内源乙烯含量
1. 细胞壁组成成分,结构与特性 (1) 细胞壁的组成成分
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构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋 白质、酶类以及脂肪酸等.细胞壁中的多糖主要是纤维素、 半纤维素和果胶类，它们是. 由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳 糖醛酸等聚合而成 .
纤维素
❖是β—(1，4)无分枝多聚葡萄糖。对 细胞壁的延展性起主导作 用。多条纤维素链靠分子内氢键构