【摘要】：黃肉桃(Prunus persica L.)中含有豐富的類胡蘿卜素,對人體具有重要的保健作用,因此研究桃白/黃肉的變異機理可以為培育高類胡蘿卜素含量的品種奠定理論基礎。本研究以‘中油桃9號’及其黃肉突變體為試材,采用高效液相色譜法(HPLC)和分光光度法比較了兩個材料的類胡蘿卜素差異,通過實時熒光定量PCR法比較了類胡蘿卜素合成相關的基因表達差異,明確了黃肉芽變的發(fā)生可能與類胡蘿卜素剪接加雙氧酶基因(CCD4)有關,克隆和分析了果肉CCD4基因的cDNA序列,并利用氣相色譜-質譜聯(lián)用法(GC-MS)比較了果肉的揮發(fā)性香氣化合物成分差異,同時也對其他器官中的類胡蘿卜素代謝和基因時空表達進行了分析。結果如下:1.幼果期時‘中油桃9號’和突變體果肉中的類胡蘿卜素成分和含量都很接近;果實成熟時,突變體的類胡蘿卜素總量為‘中油桃9號’的8倍,以紫黃質、9-順式-紫黃質、β-胡蘿卜素和玉米黃質為主,‘中油桃9號’僅含有少量的玉米黃質和β-胡蘿卜素。2.隨著果實的發(fā)育,‘中油桃9號’的類胡蘿卜素剪接加雙氧酶基因4(CCD4)呈極明顯的上調表達,導致類胡蘿卜素的大量降解,而在突變體中的表達一直處于較低水平,因此認為CCD4基因的表達差異可能是導致兩者果肉中類胡蘿卜素含量顯著差異的關鍵原因。3.CCD4基因的克隆和序列分析表明:‘中油桃9號’含有等位基因W1和y2,而黃肉突變體的基因型為y1和y2,W1和y1等位基因的差異在于微衛(wèi)星序列重復數(shù)不同。CCD4基因的微衛(wèi)星序列重復數(shù)的差異可能與類胡蘿卜素在桃果實中的積累有關。4.其他器官的類胡蘿卜素差異分析表明:在萼筒中,突變體的類胡蘿卜素總量約為‘中油桃9號’的6倍,β-胡蘿卜素含量約為‘中油桃9號’的20倍。在花瓣中,兩個材料的類胡蘿卜素總含量無顯著差異,但成分存在較大差異。在葉片中,幼果期時兩個材料的類胡蘿卜素總量無顯著差異,果實成熟后,突變體顯著高于‘中油桃9號’。在新梢皮層中,兩個材料的類胡蘿卜素總量均呈緩慢上升的趨勢,果實成熟之后,突變體顯著高于‘中油桃9號’。5.基因的時空表達分析表明:在萼筒中,突變體的類胡蘿卜素含量遠高于‘中油桃9號’的主要原因可能是合成類胡蘿卜素的基因發(fā)揮了主要作用,而不是降解類胡蘿卜素基因的作用。在葉片中,類胡蘿卜的積累對基因的表達可能有反饋抑制作用;果實采收后,‘中油桃9號’葉片與突變體間類胡蘿卜素差異的主要原因可能與CCD4基因的表達差異有關。在花瓣和新梢皮層中,類胡蘿卜素的代謝調控受多種因素的影響。6.揮發(fā)性香氣物質的分析表明:在幼果期,‘中油桃9號’和突變體果實的香氣成分均以反-2-己烯醛、苯甲醛和正己醛為主。果實成熟時,‘中油桃9號’以2-己烯醛(61.14%)、正己醛(23.57%)和反-2-己烯醛(6.84%)為主,黃肉突變體以反-2-己烯醛(70.96%)和正己醛(18.83%)為主。
【圖文】：

清兩個材料 CCD4 基因的結構差異，揭示該基因突國農業(yè)科學院鄭州果樹研究所培育出的白肉型油桃08 年在安徽省碭山縣一棵‘中油桃 9 號’桃樹上發(fā)年多次高接鑒定，除果肉顏色及果皮底色發(fā)生明顯表現(xiàn)穩(wěn)定。農業(yè)科學院鄭州果樹研究所桃育種圃內，‘中油桃9）在同一株開心形桃樹的兩個主枝上，田間管理一致013年，桃花盛開后25、35、45、55和65 d從樹上選9號’及突變體各取30個果，后3個時期各取15個果切成碎薄片，迅速用液氮速凍，，放置于 - 80 ℃冰箱

圖 2.2 ‘中油桃9號’與突變體的成熟期果肉顏色對比左：‘中油桃9號’果實，右：突變體果實 The comparison of ‘CN9’ and Mutant fruit mesocarp at mLeft: ‘CN9’ fruit, Right: Mutant fruit儀器素的試劑及耗材：5 mL和50 mL離心管、60～90 級）、乙腈（色譜級）、無水乙醇（分析純）、氫（BHT）、氯化鈉（分析純）、蒸餾水、pH試紙壓氮氣、類胡蘿卜素標準品（購自美國sigma公司基叔丁基醚（MTBE，色譜級）。定量 PCR 及基因克隆的試劑及耗材：SangonB物工程（上海）股份有限公司）、FastQuant RT K天根生化科技有限公司）、無水乙醇、液氮、瓊脂
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S662.1

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本文編號：2634127