同工酶是参与生命活动的重要酶类,为了研究其在生命过程中的变化规律及其功能和作用,分别对同一梨品种相同性质的同工酶、不同品种相同性质、功能相近的同工酶、及不同植物不同性质的同工酶等进行了比较研究,探讨了其在果实生长发育和衰变过程中的变化趋势,旨在揭示同工酶随时间变化的规律、以及同工酶是怎样体现梨等果实生理特性的变化。主要研究结果如下:以砀山酥梨的果实为试验材料,研究和分析了在发育和贮藏衰变过程中POD同工酶的形成和变化规律以及同工酶之间的不同特性。研究结果发现:果实中的POD同工酶以多种形式存在,且表现行为并不完全相同。随着果实发育的成熟,POD同工酶的种类在逐渐减少,其活性也呈现出规律性的变化。其中分子量较大（MW 58.5kD）、酶活性最高的同工酶（称为POD-A）活性随果实的成熟在逐渐降低,其比活性也降低到原来的1/3,而在成熟果实的褐变过程中其酶活性变化并不明显。通过分离、纯化,进一步获得了特异POD-A的结晶,并测定出其最适反应的温度是55℃,最适反应的pH值是5.4,分子量为58.5kD,经过N-端序列分析,测定出POD-A的N-端前5个氨基酸序列是Ala-Cys-Ile-Ala-Ile。分子量较小（MW 28kD）的同工酶（称为POD-B）活性在果实发育过程中一直保持在较稳定的状态,而在成熟果实的褐变过程中,其酶活性又迅速丧失。该研究结果表明:多种形式POD同工酶的表现行为并不完全相同。POD-A的酶活性随着果实的成熟在逐渐的降低,体现出了POD-A酶活性与果实所处不同发育阶段生理特性的关系,且表现出受其果实褐变程度影响较小的性质;而POD-B酶活性在果实发育过程中一直保持在较稳定的状态,但随着果实褐变的发生,酶的活性迅速消失,表现出了与POD-A不同的表现行为和性质。采用2D-PAGE技术,分析比较了砀山酥梨幼果和成熟果实中POD的差异,发现在梨幼果中除了含有与成熟果实相同的POD同工酶分子POD-A-a、POD-A-g和POD-B-a（含量没有明显的差别）之外,还有POD-A-b,c,d,e,f和POD-B-b等POD同工酶分子。说明在果实成熟的过程中,POD-A同工酶活性降低的主要原因,是同工酶POD-A-b,c,d,e,f等酶分子的活性逐渐消失的结果。该结果进一步证明了多种形式POD同工酶的表现行为并不完全相同,多种形式同工酶分子的存在和相对含量的变化,是果实在不同发育阶段具有不同代谢变化特点的体现.用POD-A的引物,在不同的条件下进行PCR反应,分别得到了分子量较大POD-A（1.5KB）和分子量较小POD-B（0.8KB）的基因,初步表明POD-A和POD-B同工酶分子的N-端有相同的序列。当以砀山酥梨和西子绿的果实为试验材料,研究PPO同工酶的变化规律时发现,在发育成熟过程中,多酚氧化酶的种类和活性,也同样呈现出明显的规律性变化:在幼果时期,同工酶条带A（PPO-A）和C（PPO-C）是PPO酶活性的主要表现形式;随着果实的逐渐成熟,PPO-A和PPO-C的酶活性降低或消失,同工酶B（PPO-B）、D（PPO-D）和E（PPO-E）成为PPO主要的表现形式。而在果实贮藏衰变过程中,从果肉开始褐变到完全褐变的过程中,PPO的主要表现是同工酶PPO-B、PPO-C、PPO-D和PPO-E迅速失去酶的活性,而同工酶PPO-A的酶活性不但没有减少,反而有所增加。该结果显示:果实中的PPO同工酶以多种形式存在,且表现行为也不完全相同。PPO同工酶（PPO-B、PPO-C、PPO-D和PPO-E）是与梨果实的成熟和其耐贮藏性能相关的关键酶之一。同时也表明,同工酶PPO-B、PPO-C、PPO-D和PPO-E酶活性的变化,可以作为果实褐变的预警信号,应用于果实衰变程度的判断、果实品质的测定、贮藏方法的筛选和比较的研究。采用金属螯合亲和层析初步分离和纯化了砀山酥梨果实中的PPO,通过测定激活剂和抑制剂对酶活性影响的进一步研究发现:在贮藏过程中,经过PPO抑制剂如1%Vc的处理,能有效的抑制酶的活性,使梨果实的品质有较好的保持.该结果进一步表明了PPO-B、PPO-C、PPO-D和PPO-E是与梨果实耐贮藏性能相关的关键酶,通过抑制这些同工酶酶的活性,能够达到控制褐变和较好保持果实品质的目的。当以香樟树的果实为试验材料,分析在成熟果实的衰变过程中辛纳毒蛋白（Cinnamomin,65kD）和新丰毒蛋白（Camphorin,43kD）含量的变化时发现,用新鲜果实的香樟果实提取新丰毒蛋白时,收率很少,随着贮藏时间的增加,新丰毒蛋白的含量在上升。在香樟果实的提取液中加入MgCl₂后,随着时间的增加,辛纳毒蛋白的含量在下降,而新丰毒蛋白的含量在上升。该结果表明辛纳毒蛋白与新丰毒蛋白含量的变化,反映了果实贮藏时间的长短和环境条件改变对衰变程度的影响。经过亲合层析和电泳制备的过程,分离纯化出辛纳毒蛋白和新丰毒蛋白有差别的A链,并进行了N-端测序,结果发现,新丰毒蛋白N-端前5个氨基酸残基的排列顺序与辛纳毒蛋白A链的第102-106个氨基酸的排列顺序完全相同,证明新丰毒蛋白是在成熟果实贮藏过程中辛纳毒蛋白的A链在N-端第102位被切掉了101个氨基酸残基的产物。该结果进一步说明,辛纳毒蛋白降解为新丰毒蛋白的量是随贮藏的时间和衰变程度的增加而增加的,反映了果实贮藏衰变的程度。为了给RIP的研究提供更有利的条件,利用RIP能在DNA中脱去一些腺嘌呤碱基使超螺旋DNA解旋的特点,分别以常用的质粒PUC18、PUC19和PBR322 DNA为底物,建立了测定RIP酶活性的一种新方法,其灵敏度是50 ng（天花粉蛋白）和5 ng（还原型的辛纳毒蛋白）,酶催化反应的时间是60分钟。这个新方法具有方便、快捷、灵敏的特点,避免了常用方法中制备核糖体、提取RNA的仪器和技术条件的限制,检测的时间由原来的几天缩短到约120分钟,大大的降低了检测的费用。通过分析、比较上述结果发现,无论是种属来源于“远缘”与“近亲”的材料,研究的对象是“功能相近”与“性能各异”的酶,都表现出了相同的规律:多种形式同工酶的表现行为并不完全相同,体现出了酶活性与果实所处不同发育阶段生理特性的关系。多种形式同工酶分子的存在,不仅是不同品种之间种属差异的物质基础（已广泛地应用于植物的分类等方面）,也是果实发育到不同时期的生理特性在分子水平上的体现,是细胞能适应多变环境的根本原因。多种形式同工酶在种类上的异同,是利用同工酶进行物质分类的基础（已有众多的报道）;其相对含量的变化,是细胞处于不同生长发育时期的特性在分子水平上的反映。POD-B与POD-A,辛纳毒蛋白与新丰毒蛋白,它们相对含量的变化,体现了果实细胞发育和衰变的程度。因此,多种形式同工酶的存在与酶分子本身的适应性有关,同工酶种类的多少,决定其适应范围的宽窄;某一种同工酶含量的高低,决定了其在某一特定方面相应生理特性适应变化能力的强弱。多种形式的同工酶能体现出:不同种属之间的差别和同一个体在不同发育阶段的特征;成熟果实在贮藏衰变过程中细胞所处的状态;存放和提取的不同条件以及酶和非酶的不同处理过程,酶活性相对含量的变化也都有不同的反映和体现。同工酶的变化直接体现出不同细胞之间、相同细胞所处的不同状态和环境中特性的差异。同工酶的特征就像人的“指纹图谱”和树的“年轮”一样,反映了细胞的身份和细胞所处的状态。