基于轉(zhuǎn)錄組測序的皇冠李果實糖酸品質(zhì)關(guān)鍵基因的研究
發(fā)布時間:2021-07-08 05:06
中國李(Prunus salicina L.)是一種原產(chǎn)于中國且在世界范圍內(nèi)廣泛栽培的重要核果類果樹。因其適應(yīng)性廣、品種多樣、營養(yǎng)價值高和抗氧化活性物質(zhì)豐富等深受果農(nóng)和消費者的喜愛。但是不同品種果實風(fēng)味品質(zhì)差異大,尤其果實偏酸,商品價值低等問題嚴重影響果實商品價值!使诶睢歉=ㄊ彾挤N[閩S-SV-PS-009-2018],深入挖掘皇冠李果實糖酸品質(zhì)形成的關(guān)鍵基因,對解析其轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制,以及李果實糖酸品質(zhì)調(diào)控等具有重要理論意義和實踐意義。本研究以皇冠李果實為材料,分別采用超高效液相色譜(Ultra Performance Liquid Chromatography,UPLC)和高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)技術(shù)檢測并分析果實發(fā)育過程中有機酸、可溶性糖組分及含量的變化;借助Illumina Hi-seq2500平臺,對幼果期(DAF 6 d)、綠果期(18 d)、轉(zhuǎn)色期(47 d)和成熟期(63 d)等4個時期果實進行RNA-seq測序分析,篩選調(diào)控果實糖酸形成的關(guān)鍵基因,分析鑒定關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)基因、轉(zhuǎn)運蛋白基因和...
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
皇冠李4個發(fā)育期果實Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’
基于轉(zhuǎn)錄組測序的皇冠李果實糖酸品質(zhì)關(guān)鍵基因的研究13圖2-1皇冠李4個發(fā)育期果實Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’圖2-2皇冠李果實發(fā)育中糖酸品質(zhì)及風(fēng)味特征指標變化注:可滴定酸(Totalsoluablesolids,TA),可溶性固形物(Titratableacid,TSS)。不同大寫字母表示綠色折線對應(yīng)指標在果實不同發(fā)育期P<0.05水平上差異顯著;不同小寫字母表示紅色折線對應(yīng)指標在果實不同發(fā)育期P<0.05水平上差異顯著。Figure2-2TAmeansTotalsoluablesolids,TSSmeansTitratableacid.ThechangeoffruitqualityandflavorcharacteristicsduringfruitdevelopmentNote:Differentcapitallettersonthegreenpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.Differentsmalllettersontheredpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.3.2果實發(fā)育過程中有機酸組分及含量的變化為了進一步評估皇冠李發(fā)育過程中有機酸品質(zhì),對采集樣品的有機酸測定數(shù)據(jù)進行了重復(fù)相關(guān)性評估和主成分分析(PrincipalComponentAnalysis,PCA)(圖2-3)。相關(guān)性評估結(jié)果顯示,四個時期果實樣本組內(nèi)相關(guān)系數(shù)均達到0.75以上;主成分分析顯示,四個時期的樣本均明顯聚集在一起。綜上,聚類分析和主成分分析結(jié)果一致,說明四個發(fā)育時期皇冠李果實樣本之間具有高度重復(fù)
第2章皇冠李果實發(fā)育過程中糖酸品質(zhì)的變化14性及相關(guān)性。圖2-3果實有機酸測定數(shù)據(jù)質(zhì)量評估(A)樣品重復(fù)相關(guān)性評估;(B)主成分分析Figure2-3Qualityevaluationofdataonfruitacids(A)Repeatedcorrelationassessment,(B)Principalcomponentanalysis通過UPLC對皇冠李果實中8種有機酸進行檢測,結(jié)果如圖2-4所示。在果實發(fā)育過程中,蘋果酸始終為主要有機酸組分,占總酸的75.30%~89.77%,其次為酒石酸,占總酸的6.03%~12.54%。成熟時按有機酸含量高低順序為蘋果酸>酒石酸>丙酮酸>檸檬酸>乙酸>琥珀酸>草酸>富馬酸,其中蘋果酸占89.77%,酒石酸占6.03%,其余6種有機酸占總酸比例均不足2%。皇冠李果實發(fā)育過程中,各組分酸含量變化如圖2-5所示?偹岷砍省甖’字型波動,總體上較為穩(wěn)定,成熟期總酸含量為2.14mg·g-1。蘋果酸含量在果實發(fā)育過程中不斷積累,其中在幼果期到綠果期和轉(zhuǎn)色期到成熟期表現(xiàn)為顯著增加,分別增加了13.10%和11.56%,成熟時蘋果酸含量達到峰值為1.89mg·g-1,約是幼果期的1.2倍。酒石酸和乙酸含量變化規(guī)律相似,均表現(xiàn)為幼果期到綠果期含量顯著積累并達到峰值,隨著果實發(fā)育,含量顯著下降,成熟時含量分別為0.13mg·g-1和0.02mg·g-1,約為幼果期的0.57倍和0.28倍。隨果實發(fā)育,丙酮酸、草酸和琥珀酸含量均持續(xù)下降,其中丙酮酸和草酸含量變化規(guī)律相似,均表現(xiàn)為幼果期到綠果期含量顯著下降,分別下降了27.52%和19.00%,隨后含量保持穩(wěn)定,成熟時分別為0.04mg·g-1和0.01mg·g-1;琥珀酸在幼果期到綠果期和轉(zhuǎn)色期到成熟期均表現(xiàn)為顯著下降,分別下降了18.99%和32.27%,成熟時含量為0.02mg·g-1。檸檬酸和富馬酸含量在果實發(fā)育過程中均無顯著性變化,成熟時果實中檸檬酸含量為0.03mg·g-1,幾乎不含富馬酸。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序生物信息學(xué)分析的研究進展[J]. 宋尚橋,馬圍圍,張超龍,曾素先,孫翠翠,李鑫,嚴瑾,黎宗強. 中國畜牧獸醫(yī). 2020(02)
[2]植物bZIP參與脅迫應(yīng)答調(diào)控的最新研究進展[J]. 崔榮秀,張議文,陳曉倩,谷彩紅,張荃. 生物技術(shù)通報. 2019(02)
[3]‘蜂糖李’果實發(fā)育過程中有機酸含量變化及其與蘋果酸代謝相關(guān)酶的關(guān)系[J]. 王小紅,陳紅,董曉慶. 果樹學(xué)報. 2018(03)
[4]我國李育種研究進展、存在問題和展望[J]. 劉碩,徐銘,張玉萍,張玉君,馬小雪,章秋平,劉寧,劉威生. 果樹學(xué)報. 2018(02)
[5]果糖優(yōu)勢大 替代蔗糖計劃提上日程[J]. 李清宇. 中國食品. 2017(20)
[6]李果實生長發(fā)育過程中糖酸和花青苷含量的變化及相關(guān)分析[J]. 李鵬,黃曉慧,王克磊,巫偉峰,李斌奇,楊芮,陳發(fā)興. 熱帶作物學(xué)報. 2017(02)
[7]李屬(Prunus)果樹品種資源果實糖和酸的組分及其構(gòu)成差異[J]. 劉碩,劉有春,劉寧,張玉萍,章秋平,徐銘,張玉君,劉威生. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(16)
[8]番茄轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究進展[J]. 劉冠,趙婷婷,楊歡歡,張冬野,姜景彬,李景富,許向陽. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2016(10)
[9]中國李產(chǎn)業(yè)發(fā)展、貿(mào)易與國際競爭力分析[J]. 王剛,宣繼萍,張計育,錢美華,郭忠仁. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(13)
[10]第二代高通量測序技術(shù)的原理及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進展[J]. 杜兵兵. 中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育. 2016(03)
博士論文
[1]不同蘋果糖酸組成及蘋果酸轉(zhuǎn)運體功能研究[D]. 張燕子.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[2]桃?guī)煸搓P(guān)系中源葉光合作用及其碳水化合物代謝的研究[D]. 李衛(wèi)東.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]三華李果實發(fā)育轉(zhuǎn)錄組分析及其花青苷生物合成相關(guān)基因表達分析[D]. 馮筠庭.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]不同栽培種梨果實糖酸含量特征及形成規(guī)律研究[D]. 姚改芳.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]李果實發(fā)育過程中糖、酸、Vc及礦質(zhì)元素含量變化[D]. 趙樹堂.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3270917
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
皇冠李4個發(fā)育期果實Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’
基于轉(zhuǎn)錄組測序的皇冠李果實糖酸品質(zhì)關(guān)鍵基因的研究13圖2-1皇冠李4個發(fā)育期果實Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’圖2-2皇冠李果實發(fā)育中糖酸品質(zhì)及風(fēng)味特征指標變化注:可滴定酸(Totalsoluablesolids,TA),可溶性固形物(Titratableacid,TSS)。不同大寫字母表示綠色折線對應(yīng)指標在果實不同發(fā)育期P<0.05水平上差異顯著;不同小寫字母表示紅色折線對應(yīng)指標在果實不同發(fā)育期P<0.05水平上差異顯著。Figure2-2TAmeansTotalsoluablesolids,TSSmeansTitratableacid.ThechangeoffruitqualityandflavorcharacteristicsduringfruitdevelopmentNote:Differentcapitallettersonthegreenpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.Differentsmalllettersontheredpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.3.2果實發(fā)育過程中有機酸組分及含量的變化為了進一步評估皇冠李發(fā)育過程中有機酸品質(zhì),對采集樣品的有機酸測定數(shù)據(jù)進行了重復(fù)相關(guān)性評估和主成分分析(PrincipalComponentAnalysis,PCA)(圖2-3)。相關(guān)性評估結(jié)果顯示,四個時期果實樣本組內(nèi)相關(guān)系數(shù)均達到0.75以上;主成分分析顯示,四個時期的樣本均明顯聚集在一起。綜上,聚類分析和主成分分析結(jié)果一致,說明四個發(fā)育時期皇冠李果實樣本之間具有高度重復(fù)
第2章皇冠李果實發(fā)育過程中糖酸品質(zhì)的變化14性及相關(guān)性。圖2-3果實有機酸測定數(shù)據(jù)質(zhì)量評估(A)樣品重復(fù)相關(guān)性評估;(B)主成分分析Figure2-3Qualityevaluationofdataonfruitacids(A)Repeatedcorrelationassessment,(B)Principalcomponentanalysis通過UPLC對皇冠李果實中8種有機酸進行檢測,結(jié)果如圖2-4所示。在果實發(fā)育過程中,蘋果酸始終為主要有機酸組分,占總酸的75.30%~89.77%,其次為酒石酸,占總酸的6.03%~12.54%。成熟時按有機酸含量高低順序為蘋果酸>酒石酸>丙酮酸>檸檬酸>乙酸>琥珀酸>草酸>富馬酸,其中蘋果酸占89.77%,酒石酸占6.03%,其余6種有機酸占總酸比例均不足2%。皇冠李果實發(fā)育過程中,各組分酸含量變化如圖2-5所示?偹岷砍省甖’字型波動,總體上較為穩(wěn)定,成熟期總酸含量為2.14mg·g-1。蘋果酸含量在果實發(fā)育過程中不斷積累,其中在幼果期到綠果期和轉(zhuǎn)色期到成熟期表現(xiàn)為顯著增加,分別增加了13.10%和11.56%,成熟時蘋果酸含量達到峰值為1.89mg·g-1,約是幼果期的1.2倍。酒石酸和乙酸含量變化規(guī)律相似,均表現(xiàn)為幼果期到綠果期含量顯著積累并達到峰值,隨著果實發(fā)育,含量顯著下降,成熟時含量分別為0.13mg·g-1和0.02mg·g-1,約為幼果期的0.57倍和0.28倍。隨果實發(fā)育,丙酮酸、草酸和琥珀酸含量均持續(xù)下降,其中丙酮酸和草酸含量變化規(guī)律相似,均表現(xiàn)為幼果期到綠果期含量顯著下降,分別下降了27.52%和19.00%,隨后含量保持穩(wěn)定,成熟時分別為0.04mg·g-1和0.01mg·g-1;琥珀酸在幼果期到綠果期和轉(zhuǎn)色期到成熟期均表現(xiàn)為顯著下降,分別下降了18.99%和32.27%,成熟時含量為0.02mg·g-1。檸檬酸和富馬酸含量在果實發(fā)育過程中均無顯著性變化,成熟時果實中檸檬酸含量為0.03mg·g-1,幾乎不含富馬酸。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序生物信息學(xué)分析的研究進展[J]. 宋尚橋,馬圍圍,張超龍,曾素先,孫翠翠,李鑫,嚴瑾,黎宗強. 中國畜牧獸醫(yī). 2020(02)
[2]植物bZIP參與脅迫應(yīng)答調(diào)控的最新研究進展[J]. 崔榮秀,張議文,陳曉倩,谷彩紅,張荃. 生物技術(shù)通報. 2019(02)
[3]‘蜂糖李’果實發(fā)育過程中有機酸含量變化及其與蘋果酸代謝相關(guān)酶的關(guān)系[J]. 王小紅,陳紅,董曉慶. 果樹學(xué)報. 2018(03)
[4]我國李育種研究進展、存在問題和展望[J]. 劉碩,徐銘,張玉萍,張玉君,馬小雪,章秋平,劉寧,劉威生. 果樹學(xué)報. 2018(02)
[5]果糖優(yōu)勢大 替代蔗糖計劃提上日程[J]. 李清宇. 中國食品. 2017(20)
[6]李果實生長發(fā)育過程中糖酸和花青苷含量的變化及相關(guān)分析[J]. 李鵬,黃曉慧,王克磊,巫偉峰,李斌奇,楊芮,陳發(fā)興. 熱帶作物學(xué)報. 2017(02)
[7]李屬(Prunus)果樹品種資源果實糖和酸的組分及其構(gòu)成差異[J]. 劉碩,劉有春,劉寧,張玉萍,章秋平,徐銘,張玉君,劉威生. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(16)
[8]番茄轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究進展[J]. 劉冠,趙婷婷,楊歡歡,張冬野,姜景彬,李景富,許向陽. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2016(10)
[9]中國李產(chǎn)業(yè)發(fā)展、貿(mào)易與國際競爭力分析[J]. 王剛,宣繼萍,張計育,錢美華,郭忠仁. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(13)
[10]第二代高通量測序技術(shù)的原理及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進展[J]. 杜兵兵. 中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育. 2016(03)
博士論文
[1]不同蘋果糖酸組成及蘋果酸轉(zhuǎn)運體功能研究[D]. 張燕子.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[2]桃?guī)煸搓P(guān)系中源葉光合作用及其碳水化合物代謝的研究[D]. 李衛(wèi)東.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]三華李果實發(fā)育轉(zhuǎn)錄組分析及其花青苷生物合成相關(guān)基因表達分析[D]. 馮筠庭.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]不同栽培種梨果實糖酸含量特征及形成規(guī)律研究[D]. 姚改芳.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]李果實發(fā)育過程中糖、酸、Vc及礦質(zhì)元素含量變化[D]. 趙樹堂.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3270917
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