【摘要】：西瓜(Citrullus lanatus)是日常消費(fèi)的主要水果商品之一,具有多汁,味甜,價(jià)格低廉,口感多樣等特點(diǎn),西瓜富含多種糖類、礦物鹽和維生素及人體必需的氨基酸。因此常食西瓜有益于心腦血管、健脾利尿。葡萄糖、果糖、蔗糖是西瓜中的主要糖分,其中,果糖是自然界最甜的糖,且是決定西瓜口感的主要成分糖。在已有研究中,對西瓜果實(shí)糖分的分析主要側(cè)重于可溶性固形物和可溶性總糖,對西瓜品種資源果實(shí)糖組分、含量差異研究較少,缺乏不同生態(tài)型及種內(nèi)差異的比較。為了全面評價(jià)我國現(xiàn)有栽培種西瓜品種資源糖的組分、含量變化與分布特征,本研究選擇分屬5個(gè)生態(tài)型的西瓜栽培種的122個(gè)品種為研究對象,進(jìn)行系統(tǒng)的果實(shí)果糖含量綜合評價(jià),隨后選取代表性品種,并根據(jù)糖的變化趨勢選取差異樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,分析西瓜果實(shí)發(fā)育中及不同時(shí)期品系間的基因表達(dá)狀況,明確其在種內(nèi)和生態(tài)型間的變化、分布特征及果實(shí)發(fā)育過程中的差異基因表達(dá)情況,濃縮后續(xù)糖分研究關(guān)注點(diǎn),為西瓜糖分研究提供廣泛的基因材料及研究背景。主要研究結(jié)果如下:1.不同西瓜資源果實(shí)中總糖和果糖含量差異大,其中,果糖變化范圍為5.12-60.50mg/g.FW,平均值為30.97mg/g.FW,變異系數(shù)為35.01%。根據(jù)果糖含量將122份西瓜種質(zhì)資源劃分為極低果糖型、低果糖型、高果糖型、極高果糖型四個(gè)類型群。西瓜果實(shí)中果糖含量與生態(tài)型和瓤色有相關(guān)性。不同栽培種西瓜果實(shí)中,果糖占總糖比例不同,果糖與總糖含量顯著相關(guān)。2.對三種西瓜果肉發(fā)育過程中3個(gè)糖含量轉(zhuǎn)折變化時(shí)期樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,得到了不同品系不同時(shí)間及同一時(shí)間不同品系的共表達(dá)基因及差異表達(dá)基因。對所有樣本表達(dá)的16423個(gè)基因進(jìn)行GO二級功能注釋表明,在西瓜果肉中,聯(lián)結(jié)功能(MF:GO0005488)相關(guān)基因表達(dá)最多,共8,601個(gè)基因,約占16%;其次是代謝過程(BP:GO0008152)相關(guān)基因,共7,033個(gè)基因,約占13%。3.在不同時(shí)期間差異表達(dá)基因中,高糖品系ZXG01455與低糖品系ZXG00956前期(14d-21d)差異表達(dá)基因比后期(21d-28d)多,差異基因主要與碳水化合物代謝相關(guān)。且發(fā)育前期差異基因參與在有糖參與的代謝通路中相比后期多。而在低糖品系ZXG01466中,前期基因表達(dá)穩(wěn)定,而后期差異表達(dá)基因較多,并且在KEGG分析中,差異表達(dá)基因主要參與在次級代謝生物合成與植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)代謝通路中。4.分析了西瓜果肉中的可變剪接基因表達(dá),在西瓜果肉中,僅存在兩種類型可變剪接,SE(外顯子跳躍,Skipped Exon)和MXE(互斥可變外顯子,Mutually Exclusive Exon)。5.篩選到了118個(gè)有果糖參與的代謝通路中的差異表達(dá)基因。并利用qPCR法驗(yàn)證了6個(gè)差異表達(dá)基因的表達(dá)情況,結(jié)果表明,其在qPCR中的差異表達(dá)倍數(shù)與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果整體趨勢一致,從而驗(yàn)證了轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果的可靠性。
【圖文】：

圖 1-1 西瓜果實(shí)中的糖代謝途徑[26]Fig.1-1 The metabolism pathway of sugar in the flesh of waterme果實(shí)中糖轉(zhuǎn)運(yùn)的研究進(jìn)展物通過韌皮部進(jìn)行汁液運(yùn)輸化合物中最主要的物質(zhì)[27-28]。但也有

測序原理示意圖
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S651

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本文編號：2660747