可溶性糖在采后菜心叶片衰老启动中的信号作用

菜心是华南地区最重要的叶菜类蔬菜，采后菜心叶片的衰老黄化是限制菜心贮运和销售的关键因素。虽然国内外在植物叶片衰老方面的研究有大量报道，但对叶片衰老的启动机制仍然不太清楚。近年来，可溶性糖作为一种原初信号调控植物的生长发育已得到越来越多的研究支持。我们前期研究表明，可溶性糖可能以信号物质的方式参与了采后菜心叶片的衰老启动。本项目拟进一步从糖信号和能量代谢的角度系统探讨可溶性糖在采后菜心叶衰老启动中的作用。比较己糖和非代谢性己糖类似物能否激发类似的糖信号及其与叶片衰老的关系，了解HXK抑制剂能否阻断糖信号并相应地解除糖对叶片衰老的作用，以及上述处理对菜心叶片衰老过程中能量代谢的影响，从而明确可溶性糖在启动采后菜心叶片衰老反应的信号作用。本项目研究成果不但可为果蔬保鲜保绿新措施的探索提供理论依据，也有助于人们深入理解植物叶片的衰老启动机制，因此本项目的研究具有重要的理论价值和实践意义。

菜心是(Brassica rapa var. parachinensis)华南地区最重要的叶菜类蔬菜，采后菜心叶片的衰老黄化是限制菜心贮运和销售的关键因素。已有的研究表明可溶性糖在光下可能作为信号参与调控叶片的衰老，但研究仅处于起步阶段。本项目从糖信号和能量代谢的角度系统探讨可溶性糖在采后菜心叶衰老启动中的作用。.本研究利用菜心叶圆片离体培养的方法，通过测定衰老生理指标、内源可溶性糖含量和能量水平，检测相关基因的表达水平，比较葡萄糖及其类物在光照和黑暗条件下对离体菜心叶片衰老的影响，探讨可溶性糖在光暗不同条件下影响叶片衰老过程的作用方式，从而明确可溶性糖在启动采后菜心叶片衰老反应的信号作用。连续光照条件下，葡萄糖、D-甘露糖和2-脱氧葡萄糖（均可作为 HXK 底物）明显促进叶片衰老。葡萄糖处理的叶片内源可溶性糖含量均高于对照，D-甘露糖处理叶片内源果糖含量高于对照；葡萄糖处理叶片的能荷值和ATP含量高于对照，而D-甘露糖和2-脱氧葡萄糖处理叶片的的能荷值和ATP含量低于对照。葡萄糖、D-甘露糖和2-脱氧葡萄糖处理加快了糖信号的 MARKER 基因核酮糖–1，5–二磷酸羧化酶小亚基（RBCS）、叶绿素 A/B 结合蛋白（CAB）基因表达的迅速下调，葡萄糖、D-甘露糖在处理1-2天促进法尼基转移酶基因（ERA）的表达，但在后期却促进该基因的下调。葡萄糖和D-甘露糖促进了衰老相关基因 SAG12 表达的上调，对糖酵解关键酶3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAP）和己糖激酶（HXK）的表达也具有一定的促进作用。这些现象表明光照条件下，葡萄糖及其类似物对叶片衰老的影响与能量水平无直接关系，但启动了糖信号基因的响应，很有可能是通过信号作用诱导了植物叶片衰老.黑暗条件下，施加外源葡萄糖可以延缓离体叶圆片的衰老。葡萄糖处理叶片内源的果糖、葡萄糖和蔗糖都明显高于对照，同时其能量水平也高于对照。葡萄糖处理没有加速糖信号的 Marker 基因核酮糖–1，5–二磷酸羧化酶小亚基（RBCS）、叶绿素 a/b 结合蛋白（CAB）及法呢基转移酶基因 (ERA) 基因表达的下调，而延缓了糖酵解关键酶3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAP）基因表达的下调。由此表明，黑暗条件下，葡萄糖能延缓衰老是由于为离体叶片提供了能量来源，而叶片衰老的启动是由于能量匮乏所引起的。.本项目研究成果不但可为果蔬保鲜保绿新措施的探索提供理