【摘要】：花色苷是決定桃(Prunuspersica)果實(shí)外觀的重要因子,其生物合成受到外界光環(huán)境的調(diào)控。本研究以自然光下著色能力較強(qiáng)的'湖景蜜露'和著色能力較弱的'玉露'桃果實(shí)為試材,探究了不同光環(huán)境下花色苷積累差異機(jī)制以及品種間紫外光敏感性差異的成因。主要研究結(jié)果如下:1.在自然光下'湖景蜜露'隨著果實(shí)的成熟逐漸積累花色苷,而'玉露'幾乎未積累花色苷且原花青素和總黃酮含量高于'湖景蜜露'。為探究?jī)蓚�(gè)桃品種花色苷積累的差異是否由于合成及調(diào)控基因序列差異導(dǎo)致,開展了以高通量測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)的品種間單核苷酸多態(tài)性(SNP)篩選。比較兩個(gè)讀長(zhǎng)(125 bp和150 bp),五個(gè)組裝軟件(Trinity,IDBA,oases,SOAPdenovo,Trans-abyss)和兩個(gè)SNP caller(GATK和GBS)下SNP篩選的準(zhǔn)確性,發(fā)現(xiàn)不同的讀長(zhǎng)、組裝軟件及SNP caller會(huì)造成SNP篩選結(jié)果的差異,其中SNP篩選方法PE150-Trinity-GATK在桃上具有100%的準(zhǔn)確率。兩個(gè)桃品種中花色苷生物合成相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因和轉(zhuǎn)錄因子中有五個(gè)基因總共40個(gè)SNP存在,其中只有UFGT由于SNP位點(diǎn)的差異造成了 2個(gè)氨基酸殘基的差異。2.分離得到參與花色苷轉(zhuǎn)運(yùn)的GST基因(PpGST1),PpGST1表達(dá)量存在組織和品種特異性,與花色苷含量顯著正相關(guān)。基于擬南芥突變體功能互補(bǔ)及煙草和桃果實(shí)瞬時(shí)過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)表明PpGST1能參與花色苷的轉(zhuǎn)運(yùn),而未參與原花青素的積累。在血桃中用VIGS技術(shù)將PpGST1沉默后,果肉中花色苷的含量明顯減少。R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子PpMYB10.1不僅調(diào)控花色苷的生物合成,而且能通過(guò)激活PpGST1的表達(dá),協(xié)同調(diào)控桃果實(shí)發(fā)育成熟過(guò)程中花色苷的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。3.采后光照處理下兩個(gè)品種對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同的敏感性。UVB和UVA照射顯著增加了'湖景蜜露'果皮中花色苷含量,'玉露'僅在UVB處理下積累花色苷。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)表明花色苷生物合成結(jié)構(gòu)基因表達(dá)量與花色苷含量變化一致。一些光受體(PpUVR8.1和PpC7Y1)、光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子(PpCOP1、PpCOP10和PpHY5、PpHYH)以及花色苷轉(zhuǎn)運(yùn)基因(PpGST1)是兩個(gè)品種桃對(duì)紫外光敏感性差異的原因。研究發(fā)現(xiàn)MYB、bHLH、bZIP和NAC家族中的一些轉(zhuǎn)錄因子與花色苷結(jié)構(gòu)基因共表達(dá),可能參與紫外光調(diào)控桃果實(shí)花色苷的合成。4.進(jìn)一步對(duì)UVB和UVA調(diào)控花色苷合成的分子機(jī)制進(jìn)行探究,篩選了UVB受體PpUVR8.1和UVA受體PpCRY1,擬南芥突變體功能互補(bǔ)及紫外處理實(shí)驗(yàn)表明PpUVR8.1和PpCRY1能調(diào)控花色苷的生物合成。PpHY5同時(shí)參與了UVB和UVA調(diào)控下花色苷合成,這一調(diào)控過(guò)程分別為PpUVR8.1和PpCRY1依賴型。PpHY5具有自激活的特性,其可能通過(guò)識(shí)別花色苷合成相關(guān)基因啟動(dòng)子中 G-box 和 ACGT-containing element(ACE)來(lái)激活PpCHS、PpDFR和PpMYB10 和表達(dá),PpHY5同源基因PpHYH在紫外誘導(dǎo)桃花色苷合成的過(guò)程中具有相似的功能。
【圖文】：

即ＧＡＴＫ和ＧＢＳ進(jìn)行（識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)：（１）邋３５邋ｂｐ范圍內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)的單堿基錯(cuò)配不逡逑超過(guò)３個(gè)；（２）經(jīng)過(guò)序列深度標(biāo)準(zhǔn)化的ＳＮＰ質(zhì)量值大于２．０。軟件參數(shù)：ＦＳ邋２０．０逡逑ｗｉｎｄｏｗ邋２５）。圖２．１為本試驗(yàn)ＳＮＰ分析的簡(jiǎn)化流程，涉及了十種不同組合方法，逡逑包括邋Ｔｒｉｎｉｔｙ邋ＧＡＴＫ，ＩＤＢＡ邋ＧＡＴＫ，ｏａｓｅｓ—ＧＡＴＫ邋，邋ＳＯＡＰｄｅｎｏｖｏ—ＧＡＴＫ，逡逑Ｔｒａｎｓ－ａｂｙｓｓ＿ＧＡＴＫ邋和邋Ｔｒｉｎｉｔｙ＿ＧＢＳ，邋ＩＤＢＡ—ＧＢＳ，，邋ｏａｓｅｓ—ＧＢＳ，邋ＳＯＡＰｄｅｎｏｖｏ＿ＧＢＳ，逡逑Ｔｒａｎｓ－ａｂｙｓｓ邋一邋ＧＢＳ。逡逑２．２．５基因克隆逡逑通過(guò)ＰＣＲ擴(kuò)增和基因克隆對(duì)桃中花色苷生物合成相關(guān)基因中預(yù)測(cè)的ＳＮＰ進(jìn)逡逑行驗(yàn)證，每個(gè)基因至少挑選１５個(gè)重組質(zhì)粒進(jìn)行測(cè)序，相關(guān)基因引物序列見(jiàn)表２．１。逡逑１３逡逑

雜合型ＳＮＰ包括轉(zhuǎn)換類型ＳＮＰ邋（Ｇ／Ａ，邋Ｃ／Ｔ）和顛換類型ＳＮＰ邋（Ｃ／Ａ，Ｃ／Ｇ，逡逑Ｔ／Ｇ，邋Ｔ／Ａ）。在兩個(gè)樣品雜合型ＳＮＰ中，我們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換類型（５９．９５°／。和６０．１３％）逡逑多于顛換類型（４０．０５％和３９．８７％）（圖２．３）。Ｍａｕｇｈａｎ提出轉(zhuǎn)換類型的ＳＮＰ是逡逑２３逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S662.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王曼,王小菁;藍(lán)光和蔗糖對(duì)擬南芥花色素苷積累和CHS基因表達(dá)的影響[J];熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào);2004年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 周暉;桃花青苷著色及原花青素合成的調(diào)控機(jī)制研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢植物園);2015年

2 劉曉芬;MYB-bHLH-WD40對(duì)楊梅花青苷生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制[D];浙江大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉濤;白無(wú)紡布袋較黃紙袋促進(jìn)水蜜桃果實(shí)著色的分子機(jī)制[D];浙江大學(xué);2015年

2 宋松;無(wú)紡布果袋調(diào)控水蜜桃果實(shí)色澤發(fā)育的研究[D];浙江大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2680987