棗果實(shí)成熟的呼吸生理特征及其分子調(diào)控研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 15:45
棗(Ziziphus jujuba Mill.)是我國(guó)重要的傳統(tǒng)特色果樹(shù),在過(guò)去的20年里,鮮食棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、經(jīng)濟(jì)效益顯著,但由于鮮棗不耐貯藏、貨架期短和采后損失等問(wèn)題,嚴(yán)重制約了鮮棗的市場(chǎng)供應(yīng)和效益。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)棗果實(shí)成熟的呼吸類型存有爭(zhēng)議,對(duì)其成熟調(diào)控的分子機(jī)制缺乏認(rèn)識(shí)。因此,本研究旨在明確棗果實(shí)成熟的呼吸生理特征及其分子調(diào)控機(jī)理,對(duì)于深化理解棗果實(shí)品質(zhì)形成和保持的分子機(jī)制,以及對(duì)鮮食棗果實(shí)適時(shí)采收、貯藏保鮮、冷鏈運(yùn)輸與銷售等環(huán)節(jié)的技術(shù)提升都具有重要意義。本研究以當(dāng)前主栽鮮食品種‘冬棗’為研究對(duì)象,研究?jī)煞N主要成熟調(diào)控激素——乙烯和脫落酸(ABA)在果實(shí)發(fā)育、成熟、采后貯藏和外源激素處理下的動(dòng)態(tài)規(guī)律;基于棗基因組數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)分析手段,鑒別激素合成、代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的關(guān)鍵基因;利用熒光實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)研究基因的時(shí)空表達(dá)規(guī)律;利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)構(gòu)建棗果實(shí)成熟的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。取得的主要研究結(jié)論如下:1.冬棗果實(shí)的成熟始于白熟期,在全紅期達(dá)到完全成熟。在正常成熟、白熟期采后貯藏和響應(yīng)100μL L-1外源乙烯處理后,冬棗果實(shí)的呼吸速率和乙烯釋放量變化均無(wú)明顯躍變...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:155 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 棗果實(shí)成熟研究概況
1.2 乙烯調(diào)控果實(shí)成熟研究進(jìn)展
1.2.1 乙烯合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
1.2.2 乙烯調(diào)控躍變型果實(shí)成熟的作用機(jī)制
1.2.3 乙烯調(diào)控非躍變型果實(shí)成熟的研究進(jìn)展
1.3 乙烯應(yīng)答因子ERF的研究進(jìn)展
1.3.1 AP2/ERF基因簡(jiǎn)介
1.3.2 AP2/ERF基因的功能研究概況
1.4 脫落酸調(diào)控果實(shí)成熟研究進(jìn)展
1.4.1 脫落酸的生物合成、代謝與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
1.4.2 脫落酸在果實(shí)成熟中的作用及其合成與代謝調(diào)控機(jī)制
1.4.3 脫落酸關(guān)聯(lián)的成熟過(guò)程和果實(shí)成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
1.5 本研究的目的和意義
1.6 技術(shù)路線
第二章 乙烯調(diào)控棗果實(shí)成熟的生理特征和分子機(jī)制
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 主要儀器和試劑
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 冬棗果實(shí)發(fā)育與成熟的生物學(xué)特征
2.2.2 棗果實(shí)采后貯藏期間的呼吸速率和乙烯釋放量變化
2.2.3 外源乙烯和1-MCP處理后白熟期冬棗果實(shí)的生理變化
2.2.4 乙烯通路基因的鑒別和系統(tǒng)發(fā)育分析
2.2.5 乙烯通路基因在冬棗果實(shí)不同發(fā)育階段的表達(dá)規(guī)律
2.2.6 乙烯通路基因響應(yīng)外源乙烯和1-MCP處理的表達(dá)
2.3 討論
2.3.1 棗果實(shí)的非躍變型成熟特征
2.3.2 乙烯通路基因響應(yīng)果實(shí)成熟和外源乙烯處理的表達(dá)模式
2.3.3 1-MCP處理對(duì)棗果實(shí)成熟和基因表達(dá)的影響
2.4 小結(jié)
第三章 棗果實(shí)成熟關(guān)聯(lián)的乙烯應(yīng)答因子ERF基因鑒別
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 主要儀器和試劑
3.1.3 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 基因鑒別
3.2.2 序列特征分析
3.2.3 系統(tǒng)發(fā)育分析
3.2.4 保守基序鑒別
3.2.5 染色體定位和同源性分析
3.2.7 組織差異表達(dá)
3.2.8 棗AP2/ERF基因在果實(shí)發(fā)育和成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
3.2.9 棗AP2/ERF基因響應(yīng)外源乙烯處理的表達(dá)規(guī)律
3.3 討論
3.3.1 棗AP2/ERF基因的生物信息學(xué)特征
3.3.2 棗AP2/ERF基因的表達(dá)規(guī)律和成熟關(guān)聯(lián)基因的功能預(yù)測(cè)
3.4 小結(jié)
第四章 棗果實(shí)成熟過(guò)程中的脫落酸動(dòng)態(tài)及其通路基因表達(dá)
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 主要儀器和試劑
4.1.3 試驗(yàn)方法
4.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 ABA在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的動(dòng)態(tài)規(guī)律
4.2.2 ABA通路基因鑒別
4.2.3 關(guān)鍵基因家族的系統(tǒng)發(fā)育分析
4.2.4 組織差異性表達(dá)
4.2.5 ABA合成通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.2.6 ABA代謝通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.2.7 ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.2.8 ABA通路相關(guān)基因表達(dá)的熱圖分析
4.3 討論
4.3.1 ABA在冬棗果實(shí)發(fā)育與成熟過(guò)程中的動(dòng)態(tài)規(guī)律
4.3.2 ABA合成與代謝通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.3.3 ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.4 小結(jié)
第五章 脫落酸在棗果實(shí)成熟中的作用及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
5.1 材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 主要儀器和試劑
5.1.3 試驗(yàn)方法
5.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 冬棗果實(shí)響應(yīng)外源ABA和NDGA處理后的生理變化
5.2.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)分析和差異基因鑒別
5.2.3 差異基因的GO和Pathway功能注釋
5.2.4 外源ABA和NDGA處理誘導(dǎo)的冬棗果實(shí)代謝通路基因表達(dá)變化
5.2.5 外源ABA和NDGA處理誘導(dǎo)的冬棗果實(shí)激素通路基因表達(dá)
5.2.6 響應(yīng)外源ABA和NDGA處理的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子鑒別
5.2.7 轉(zhuǎn)錄組表達(dá)數(shù)據(jù)驗(yàn)證
5.3 討論
5.3.1 白熟期冬棗果實(shí)響應(yīng)外源ABA和NDGA處理的生理變化
5.3.2 ABA修飾棗果實(shí)成熟代謝相關(guān)基因的表達(dá)
5.3.3 棗果實(shí)成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
5.4 小結(jié)
第六章 全文結(jié)論
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
縮略詞
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]棗不同品種和果實(shí)不同部位糖積累及相關(guān)酶活性[J]. 李潔,姚寶花,宋宇琴,李六林. 林業(yè)科學(xué). 2017(12)
[2]脫落酸調(diào)控非躍變型果實(shí)成熟的分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 羅自生,李棟棟,蔣蕾,黃凱美. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]中國(guó)棗生產(chǎn)與科研成就及前沿進(jìn)展[J]. 劉孟軍,王玖瑞,劉平,趙錦,趙智慧,代麗,李憲松,劉志國(guó). 園藝學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]番茄果實(shí)成熟相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 汪瑩,孔俊花,陳微微,周婷,賴童飛. 園藝學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]植物ABA受體及其介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[J]. 易文凱,王佳,楊輝,田云,盧向陽(yáng). 植物學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[7]不同貯藏方式對(duì)新疆梨棗采后生理和貯藏效果的影響[J]. 潘儼,車?guó)P斌,張惠玲,肖雷,胡柏文,李萍,張婷. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(05)
[8]靈武長(zhǎng)棗果實(shí)發(fā)育成熟期生理生化變化[J]. 魏天軍,竇云萍. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2008(04)
[9]1-MCP處理對(duì)冬棗冷藏中生理變化及保鮮效果的研究[J]. 陳延,饒景萍,左俊,李孔文,劉鵬禮. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]低溫冷藏下的冬棗某些生理指標(biāo)變化和保鮮效應(yīng)[J]. 張瑋,饒景萍,李孔文,李偉,吳亞敏. 植物生理學(xué)通訊. 2006(02)
博士論文
[1]FERLs/SnRK2s蛋白激酶參與果實(shí)成熟調(diào)控的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理研究[D]. 賈美茹.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]西瓜果實(shí)成熟乙烯調(diào)控的生理及分子機(jī)制初探[D]. 周明.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[3]蘋(píng)果乙烯應(yīng)答因子ERF調(diào)控果實(shí)成熟過(guò)程中乙烯合成的機(jī)理研究[D]. 李通.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]蘋(píng)果果實(shí)發(fā)育及成熟進(jìn)程中乙烯發(fā)生的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制[D]. 李興亮.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]冬棗采后衰老調(diào)控與乙醇積累機(jī)理的研究[D]. 李紅衛(wèi).中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]棗果實(shí)成熟軟化的細(xì)胞壁物質(zhì)代謝及其基因表達(dá)研究[D]. 李歡.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3011162
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:155 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 棗果實(shí)成熟研究概況
1.2 乙烯調(diào)控果實(shí)成熟研究進(jìn)展
1.2.1 乙烯合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
1.2.2 乙烯調(diào)控躍變型果實(shí)成熟的作用機(jī)制
1.2.3 乙烯調(diào)控非躍變型果實(shí)成熟的研究進(jìn)展
1.3 乙烯應(yīng)答因子ERF的研究進(jìn)展
1.3.1 AP2/ERF基因簡(jiǎn)介
1.3.2 AP2/ERF基因的功能研究概況
1.4 脫落酸調(diào)控果實(shí)成熟研究進(jìn)展
1.4.1 脫落酸的生物合成、代謝與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
1.4.2 脫落酸在果實(shí)成熟中的作用及其合成與代謝調(diào)控機(jī)制
1.4.3 脫落酸關(guān)聯(lián)的成熟過(guò)程和果實(shí)成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
1.5 本研究的目的和意義
1.6 技術(shù)路線
第二章 乙烯調(diào)控棗果實(shí)成熟的生理特征和分子機(jī)制
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 主要儀器和試劑
2.1.3 試驗(yàn)方法
2.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 冬棗果實(shí)發(fā)育與成熟的生物學(xué)特征
2.2.2 棗果實(shí)采后貯藏期間的呼吸速率和乙烯釋放量變化
2.2.3 外源乙烯和1-MCP處理后白熟期冬棗果實(shí)的生理變化
2.2.4 乙烯通路基因的鑒別和系統(tǒng)發(fā)育分析
2.2.5 乙烯通路基因在冬棗果實(shí)不同發(fā)育階段的表達(dá)規(guī)律
2.2.6 乙烯通路基因響應(yīng)外源乙烯和1-MCP處理的表達(dá)
2.3 討論
2.3.1 棗果實(shí)的非躍變型成熟特征
2.3.2 乙烯通路基因響應(yīng)果實(shí)成熟和外源乙烯處理的表達(dá)模式
2.3.3 1-MCP處理對(duì)棗果實(shí)成熟和基因表達(dá)的影響
2.4 小結(jié)
第三章 棗果實(shí)成熟關(guān)聯(lián)的乙烯應(yīng)答因子ERF基因鑒別
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 主要儀器和試劑
3.1.3 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 基因鑒別
3.2.2 序列特征分析
3.2.3 系統(tǒng)發(fā)育分析
3.2.4 保守基序鑒別
3.2.5 染色體定位和同源性分析
3.2.7 組織差異表達(dá)
3.2.8 棗AP2/ERF基因在果實(shí)發(fā)育和成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
3.2.9 棗AP2/ERF基因響應(yīng)外源乙烯處理的表達(dá)規(guī)律
3.3 討論
3.3.1 棗AP2/ERF基因的生物信息學(xué)特征
3.3.2 棗AP2/ERF基因的表達(dá)規(guī)律和成熟關(guān)聯(lián)基因的功能預(yù)測(cè)
3.4 小結(jié)
第四章 棗果實(shí)成熟過(guò)程中的脫落酸動(dòng)態(tài)及其通路基因表達(dá)
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 主要儀器和試劑
4.1.3 試驗(yàn)方法
4.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 ABA在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的動(dòng)態(tài)規(guī)律
4.2.2 ABA通路基因鑒別
4.2.3 關(guān)鍵基因家族的系統(tǒng)發(fā)育分析
4.2.4 組織差異性表達(dá)
4.2.5 ABA合成通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.2.6 ABA代謝通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.2.7 ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.2.8 ABA通路相關(guān)基因表達(dá)的熱圖分析
4.3 討論
4.3.1 ABA在冬棗果實(shí)發(fā)育與成熟過(guò)程中的動(dòng)態(tài)規(guī)律
4.3.2 ABA合成與代謝通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.3.3 ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因在棗果實(shí)成熟過(guò)程中的表達(dá)規(guī)律
4.4 小結(jié)
第五章 脫落酸在棗果實(shí)成熟中的作用及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
5.1 材料與方法
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 主要儀器和試劑
5.1.3 試驗(yàn)方法
5.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 冬棗果實(shí)響應(yīng)外源ABA和NDGA處理后的生理變化
5.2.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)分析和差異基因鑒別
5.2.3 差異基因的GO和Pathway功能注釋
5.2.4 外源ABA和NDGA處理誘導(dǎo)的冬棗果實(shí)代謝通路基因表達(dá)變化
5.2.5 外源ABA和NDGA處理誘導(dǎo)的冬棗果實(shí)激素通路基因表達(dá)
5.2.6 響應(yīng)外源ABA和NDGA處理的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子鑒別
5.2.7 轉(zhuǎn)錄組表達(dá)數(shù)據(jù)驗(yàn)證
5.3 討論
5.3.1 白熟期冬棗果實(shí)響應(yīng)外源ABA和NDGA處理的生理變化
5.3.2 ABA修飾棗果實(shí)成熟代謝相關(guān)基因的表達(dá)
5.3.3 棗果實(shí)成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
5.4 小結(jié)
第六章 全文結(jié)論
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
縮略詞
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]棗不同品種和果實(shí)不同部位糖積累及相關(guān)酶活性[J]. 李潔,姚寶花,宋宇琴,李六林. 林業(yè)科學(xué). 2017(12)
[2]脫落酸調(diào)控非躍變型果實(shí)成熟的分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 羅自生,李棟棟,蔣蕾,黃凱美. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]中國(guó)棗生產(chǎn)與科研成就及前沿進(jìn)展[J]. 劉孟軍,王玖瑞,劉平,趙錦,趙智慧,代麗,李憲松,劉志國(guó). 園藝學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]番茄果實(shí)成熟相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 汪瑩,孔俊花,陳微微,周婷,賴童飛. 園藝學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]植物ABA受體及其介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[J]. 易文凱,王佳,楊輝,田云,盧向陽(yáng). 植物學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]Functions and Application of the AP2/ERF Transcription Factor Family in Crop Improvement[J]. Zhao-Shi Xu,Ming Chen,Lian-Cheng Li and You-Zhi Ma~* National Key Facility of Crop Gene Resources and Genetic Improvement(NFCRI),Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding,Ministry of Agriculture,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agriculture Sciences(CAAS),Beijing 100081,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[7]不同貯藏方式對(duì)新疆梨棗采后生理和貯藏效果的影響[J]. 潘儼,車?guó)P斌,張惠玲,肖雷,胡柏文,李萍,張婷. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(05)
[8]靈武長(zhǎng)棗果實(shí)發(fā)育成熟期生理生化變化[J]. 魏天軍,竇云萍. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2008(04)
[9]1-MCP處理對(duì)冬棗冷藏中生理變化及保鮮效果的研究[J]. 陳延,饒景萍,左俊,李孔文,劉鵬禮. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]低溫冷藏下的冬棗某些生理指標(biāo)變化和保鮮效應(yīng)[J]. 張瑋,饒景萍,李孔文,李偉,吳亞敏. 植物生理學(xué)通訊. 2006(02)
博士論文
[1]FERLs/SnRK2s蛋白激酶參與果實(shí)成熟調(diào)控的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理研究[D]. 賈美茹.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]西瓜果實(shí)成熟乙烯調(diào)控的生理及分子機(jī)制初探[D]. 周明.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[3]蘋(píng)果乙烯應(yīng)答因子ERF調(diào)控果實(shí)成熟過(guò)程中乙烯合成的機(jī)理研究[D]. 李通.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]蘋(píng)果果實(shí)發(fā)育及成熟進(jìn)程中乙烯發(fā)生的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制[D]. 李興亮.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]冬棗采后衰老調(diào)控與乙醇積累機(jī)理的研究[D]. 李紅衛(wèi).中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
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