【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(chǔ)。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(guān)的基因表達(dá)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(guān),克隆和分析了果肉CCD4基因的cDNA序列,并利用氣相色譜-質(zhì)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(dá)進(jìn)行了分析。結(jié)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(zhì)、9-順式-紫黃質(zhì)、β-胡蘿卜素和玉米黃質(zhì)為主,‘中油桃9號’僅含有少量的玉米黃質(zhì)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(diào)表達(dá),導(dǎo)致類胡蘿卜素的大量降解,而在突變體中的表達(dá)一直處于較低水平,因此認(rèn)為CCD4基因的表達(dá)差異可能是導(dǎo)致兩者果肉中類胡蘿卜素含量顯著差異的關(guān)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(fù)數(shù)不同。CCD4基因的微衛(wèi)星序列重復(fù)數(shù)的差異可能與類胡蘿卜素在桃果實中的積累有關(guān)。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(dá)分析表明:在萼筒中,突變體的類胡蘿卜素含量遠(yuǎn)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(dá)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(dá)差異有關(guān)。在花瓣和新梢皮層中,類胡蘿卜素的代謝調(diào)控受多種因素的影響。6.揮發(fā)性香氣物質(zhì)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(jié)構(gòu)差異，揭示該基因突國農(nóng)業(yè)科學(xué)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(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所桃育種圃內(nèi)，‘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(biāo)準(zhǔn)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(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S662.1

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本文編號：2634127