椪柑是中国生产量第二大的柑橘物种，主要生长在南方，它生长的土地多为山地，种植和灌溉条件都很差。夏秋季节的季节性干旱，与其果实膨大阶段属同一时间段。有机酸含量、主要包含了柠檬酸、苹果酸、酒石酸和奎尼酸，是决定水果治疗的主要参数。多数柑橘类水果属柠檬酸类型。
当前关于柑橘类的研究专注于形态学、生理学、化学和定性方面，而不是柠檬酸代谢方面。为了探讨与有机酸含量和柠檬酸代谢有关的基因表达式的变化，研究者将自然生长的椪柑置于水压之下，探索水压之下有机酸增加的原因，试图为对抗干旱和改善质量提供理论参考。
湖南农业大学、湖北科技学院Shenxi Xie等学者选择了湖南农业大学国家柑橘改良中心的温室里种植的柑橘（C. blanco品种，六岁）进行研究，种植土壤使用了园艺土、rotteh有机肥、细砂和草木灰（1：1：0.8：0.2的比例）。实验时间为2013年5月15日至12月24日。文章发表在科研出版社2014年12月英文期刊《Agricultural Sciences》（农业科学）上。
一、水压对椪柑有机酸的影响
研究发现椪柑果实中主要为有机酸，占了单个果实总含量的91.82%。在水压条件下，奎尼酸和苹果酸浓度（每克果肉含酸量）的变化趋势为最初增加，随着果实的发育减少，在第81天达到最大浓度。柠檬酸和总酸浓度表现出相似趋势，在第162天达到最大浓度，果实成熟时浓度下降。结果表明，实验组柠檬酸、苹果酸、奎尼酸和有机酸总量得到了极致增长，分别为285.2%，320%，480%和299.1%，与对照组相比，每个果实有机酸含量为77.39%，89.64%，117.24%和75.9%。
二、水压对柠檬酸代谢的影响
柠檬酸代谢是柑橘类水果有机酸积累的一大步，在其合成路径中，柠檬酸合成酶（CS）、顺乌头酸酶（Aco）、异柠檬酸脱氢酶（IDH）、谷氨酸脱羧酶（GAD）是重要的参与酶。
1、对CitCSs表达的影响
CS是柠檬酸（Cit）合成的关键酶。椪柑的CS基因中，包含了CitCS1、CitCS2两种基因。随着水压的施加和果实的发育，实验组的CitCS1、CitCS2相对表达逐年增高，CitCS1、CitCS2约为对照组的2.74倍、1.64倍。
2、对CitAcos表达的影响
Aco催化柠檬酸、异柠檬酸反应，是柠檬酸水果中柠檬酸降解的第一步。CitAco1、CitAco2的相对表达在果实发育后期有了一定增长，成熟期较低，而CitAco3的相对表达较稳定。三个CitIDH基因的相对表达在成熟期比对照组高。持续施加水压，Aco科中CitAco1的高表达延迟，CitAco2则提前，CitAco3的高表达发生在成熟早期。
3、对CitDHs的影响
IDH催化柠檬酸到α酮戊二酸的转化是柑橘类水果柠檬酸降解的第二步。 CitIDH科中的三种基因都参与了柠檬酸降解。40%的水压下， CitIDH1早期的相对表达较低，中期增加，比对照组明显要低成熟期最高（略高于对照组）；CitIDH2的相对表达总高于对照组， 相对表达的最大值发生在成熟期；与对照组相比，CitIDH3的最大值发生的果实发育中期，早期明显较低，成熟期明显较高。结果表明，水压对三种CitIDH基因也有影响。柠檬酸合成酶（CS）、顺乌头酸酶（Aco）、异柠檬酸脱氢酶（IDH）等参与酶基因表达的差异，也许可以解释水压下柠檬酸的积累情况。
因此，低于40%的水压下，柑橘类水果的酸含量发生变化，柠檬酸积累，有机酸增加，柠檬酸代谢的相关基因的表达发生改变。
原文链接https://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=52653
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