【摘要】：福建省引進(jìn)藍(lán)莓多年,栽培地區(qū)分布也較廣泛。本試驗(yàn)對(duì)廈門引進(jìn)的美國南高叢藍(lán)莓‘FLS03’果實(shí)進(jìn)行了研究。對(duì)藍(lán)莓果實(shí)成熟過程中的相關(guān)品質(zhì)、抗氧化酶活性及花青素苷合成關(guān)鍵酶活性進(jìn)行測(cè)定;對(duì)花青素苷進(jìn)行了定性與定量測(cè)定,分析了花青素苷與其他生理指標(biāo)的相關(guān)性;對(duì)綠果期、紅果期和藍(lán)果期果實(shí)進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序;分析了花青素苷合成相關(guān)基因表達(dá)與其酶活性、花青素苷累積的關(guān)系;通過聯(lián)合分析,探討了藍(lán)莓果實(shí)中花青素苷合成的過程。結(jié)果如下:1、以綠果期、粉果期、紅果期、紫果期、藍(lán)果期(花后20、30、40、50、60d)5個(gè)時(shí)期的藍(lán)莓果實(shí)為試驗(yàn)材料,進(jìn)行了相關(guān)品質(zhì)的測(cè)定。結(jié)果表明,隨著藍(lán)莓果實(shí)的成熟,花青素苷含量不斷積累,而花青素苷的主要種類在果實(shí)不同時(shí)期也不同,綠果期的主要花青素苷是矢車菊素,紅果期的主要花青素苷是飛燕草素,而在藍(lán)果期發(fā)現(xiàn)的主要花青素是錦葵色素。經(jīng)分析,飛燕草素是藍(lán)莓中最主要的花青素苷,其次是錦葵色素。抗氧化物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果表明,在藍(lán)莓果實(shí)的不同生長時(shí)期,TFC、TAC與TPC顯著正相關(guān)。POD和PPO在組織老化過程中將酚類物質(zhì)氧化成醌,POD可以促進(jìn)酚類物質(zhì)的氧化、乙烯的形成和呼吸強(qiáng)度的增加,在果實(shí)衰老過程中,酚類物質(zhì)含量與POD或PPO活性有關(guān),但在果實(shí)生長過程中,相關(guān)性不顯著。2、測(cè)定了五個(gè)時(shí)期果實(shí)PAL、CHI、ANS、DFR的酶活性。結(jié)果表明,紅果期到藍(lán)果期CHI酶活性緩慢增加,ANS酶活性前期雖有下降,而在紅果期至藍(lán)莓成熟,又開始上升,此時(shí)與花青素苷的積累具有協(xié)同性,說明ANS和CHI很可能是藍(lán)莓果實(shí)花青素苷合成的關(guān)鍵酶。3、對(duì)藍(lán)莓的綠果期、紅果期和藍(lán)果期果實(shí)提取的RNA進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,在構(gòu)建的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中找到了68個(gè)參與花青素苷生物合成途徑的基因,結(jié)合FPKM、log2Ratio值等篩選條件,篩選出[PAL(CL3766.Contig1_All)、CHS(CL177.Contig3_All)、CHI(CL8506.Contig1_All)、F3H(CL1218.Contig1_All)、DFR(CL9744.Contig1_All)、ANS(Unigene14830_All)]作為候選基因,作為后續(xù)熒光定量、克隆分析。4、利用qRT-PCR技術(shù)測(cè)定花青素苷合成相關(guān)基因的表達(dá)量,結(jié)果表明,CHS和ANS基因在藍(lán)莓果實(shí)生長過程中大量表達(dá),且在藍(lán)果期果皮顯著性上調(diào)表達(dá),與花青素積累情況一致,很可能是導(dǎo)致藍(lán)莓花青素苷含量高且果皮呈藍(lán)紫色的關(guān)鍵酶基因。5、基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),結(jié)合RT-PCR方法成功克隆得到藍(lán)莓PAL、CHS、F3H、DFR和ANS基因的編碼區(qū)全長序列,通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),這些基因都含有各自典型的保守結(jié)構(gòu)域。結(jié)合多重序列比對(duì)和進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn),CHS、F3H、DFR和ANS基因具有種屬特異性,而PAL基因進(jìn)化過程比較保守。
【圖文】：

3圖 1-2 花青素合成途徑及其分支Figure1-2 Anthocyanin synthesis pathway and its branches.2.3 花青素苷的調(diào)控近年來，，對(duì)于植物花青素苷合成途徑及分子調(diào)控機(jī)制已有深入的研究，其中包括其合成過程中編碼酶的相關(guān)基因。從功能上而言，影響花青素苷合成的基因被分為兩類：一類是直接編碼花青素苷合成途徑各步反應(yīng)關(guān)鍵酶的結(jié)構(gòu)基因，如CHS、CHI、DFR 等；另一類是不直接參與花青素苷的合成，但是用來調(diào)控這些結(jié)構(gòu)基因進(jìn)行特定時(shí)空表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，如 MYB、bHLH、WD40 等[15]。

果實(shí)成熟過程中會(huì)發(fā)生一系列生理生化的變化，果實(shí)增大，果實(shí)變軟，果實(shí)顏色變深，甜酸風(fēng)味逐漸顯現(xiàn)。本章內(nèi)容，通過研究不同生長時(shí)期藍(lán)莓果實(shí)的糖酸、花青素苷、酚類物質(zhì)、抗氧化方面的酶活性等的變化，以期了解藍(lán)莓果實(shí)成熟過程中生理生化的變化。1 材料與方法1.1 材料1.1.1 試驗(yàn)材料南高叢藍(lán)莓 'FLS03'的果實(shí)于2018年4月至5月于福建省廈門市集美區(qū)東孚鎮(zhèn)古樾山莊（經(jīng)緯度為 117°59'55“S 和 24°37'11”N）采集，此地四季溫和，雨量充沛，年均溫 21℃，年降水量約 1100 毫米。供試樹為果園一批樹齡三年的藍(lán)莓苗。不同發(fā)育階段的藍(lán)莓果實(shí)（綠果期，粉果期，紅果期，紫果期和藍(lán)果期）及立地條件如圖 2-1 所示。綠果為花后 20 天采集，其余每隔 10 天收集一次。收集的實(shí)驗(yàn)材料帶回實(shí)驗(yàn)室處理，迅速分離藍(lán)果期的果皮和果肉，以及其他時(shí)期的果實(shí)，并立即在液氮中冷凍，置于-80℃ 冰箱中保存以備用。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S663.9


本文編號(hào)：2679215