‘早酥’梨紅色芽變變異位點鑒定及其著色機制研究
發(fā)布時間：2021-11-02 01:07
紅梨因外觀漂亮營養(yǎng)豐富而深受消費者喜愛,而我國紅梨品種少,生產(chǎn)中許多紅梨品種多源于綠色品種的紅色芽變,但其變異位點和著色機制尚不十分明確,研究紅色性狀形成的分子機制對紅梨育種和栽培調(diào)控均具有重要意義。本研究以我國自育的早熟脆肉型梨品種‘早酥’的紅色芽變‘早酥紅’為試材,對其紅色性狀的形成機制進(jìn)行了研究,主要結(jié)果如下:1.‘早酥紅’梨新梢幼葉和果皮紅色主要由矢車菊素-3-半乳糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-阿拉伯糖苷和芍藥素-3-半乳糖苷等花青苷組成,葉片和果皮中不同花青苷比例略有差異。光照是‘早酥紅’梨果實著色的必要條件,可見光+UV-B處理可使‘早酥’梨套袋果實著色�；ㄇ嘬蘸铣珊驼{(diào)節(jié)關(guān)鍵基因PpANS、PpMYB10和PpHY5在不同試驗處理中均表現(xiàn)出在紅色梨樣品中高表達(dá)的趨勢,但這些基因的啟動子序列在‘早酥’和‘早酥紅’梨之間沒有差異,其表達(dá)差異并非由啟動子序列變異引起。2.以梨矮化砧木品種‘中矮1號’為試材,結(jié)合二代、三代和Hi-C測序技術(shù),組裝了一個高質(zhì)量梨參考基因組,大小510.59 Mb,約為預(yù)測基因組大小的99.86%,N50長度為1.28 Mb;506.31...
【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：102 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
植物花青苷合成途徑（PetroniandTonelli，2011）
沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文23了雜交，獲得了1，000余株雜種后代，其中，幼苗顏色分離明顯，紅綠植株分離比例約為1:1（圖2-1K），可見其紅色性狀為呈顯性遺傳的質(zhì)量性狀，且在‘早酥紅’梨中呈雜合狀態(tài)。圖2-1‘早酥’、‘早酥紅’和‘庫爾勒香梨’的花、果、新梢及實生苗Fig.2-1Flower,fruit,newshootandseedlingsof‘ZaosuRed’,‘Zaosu’and‘KualaPear’上圖中A、C、E和H分別是‘早酥’的花、幼果、成熟果和新梢；B、D、F和I分別是‘早酥紅’的花、幼果、成熟果和新梢；G和J分別為‘庫爾勒香梨’的成熟果實和新梢；K為‘庫爾勒香梨’ב早酥’的F1雜種實生苗。Upfigure,A,C,EandHseparatelyareflower,youngfruit,maturefruitandnewshootof‘Zaosu’;B,D,FandIseparatelyareflower,youngfruit,maturefruitandnewshootof‘ZaosuRed’;GandJseparatelyarefruitandnewshootof‘KualaPear’;Kisseedlingsof‘KualaPear’בZaosuRed’.2.2.2‘早酥’及其紅色芽變幼葉和幼果皮中花青苷含量和成分分析如圖2-2所示，利用超高效液相色譜-二極管陣列-質(zhì)譜檢測儀自‘早酥紅’梨幼葉和幼果皮中檢測到了4種已知的花青苷，每種花青苷在‘早酥紅’中的濃度均顯著高于‘早酥’。在‘早酥’幼果皮中沒有檢測到花色苷類物質(zhì)，其幼葉中僅含有少量的C-Ga和P-Ga。在這些檢測到的花青苷中，C-Ga是占絕大多數(shù)（77.7%-95.8%），其次是P-Ga（4.2%-21.2%），另外兩種則含量很低（<2%）。而在‘早酥紅’中檢測到的2中主要花青苷在果皮和葉片中的比例不同，C-Ga占幼葉總花色苷的91.0%，高于果皮中的77.7%；而P-Ga占幼葉總花色苷的7.3%，低于果皮中的21.2%。
第二章‘早酥’及其紅色芽變花青苷含量變化及相關(guān)基因表達(dá)分析24圖2-2‘早酥紅’和‘早酥’梨幼葉和幼果皮中主要花青苷成分與含量Fig.2-2Anthocyaninconcentrationsinyoungleavesandfruitpeelsof‘ZaosuRed’and‘Zaosu’上圖中C-Ga、C-Gl、C-Ar和P-Ga分別表示矢車菊素-3-半乳糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-阿拉伯糖苷、芍藥素-3-半乳糖苷，通過超高效液相色譜-二極管陣列-質(zhì)譜檢測儀檢測。Upfigure,C-Ga,C-Gl,C-ArandP-Garepresentcyanidin-3-O-galactoside,cyanidin-3-O-glucoside,cyanidin-3-O-arabinosideandpeonidin-3-O-galactoside,respectively;Totalrepresentsthesumofalltheaboveanthocyanins，whichweredetectedbyUPLC-PDA-MS/MS.2.2.3三個梨品種幼葉和果皮中花青苷含量及相關(guān)基因表達(dá)變化圖2-3不同發(fā)育時期‘早酥’和‘早酥紅’梨幼葉和果實Fig.2-3Youngleavesandfruitsof‘Zaosu’and‘ZaosuRed’indifferentdevelopingstages由圖2-3可知，在檢測的所有梨生長發(fā)育期內(nèi)，‘早酥紅’新梢幼葉均表現(xiàn)為明顯的紅色，‘早酥’和‘庫爾勒香梨’的新梢幼葉僅表現(xiàn)出淡淡的紅色；‘早酥紅’的幼果和果柄均具濃濃的紅色，隨著果實的生長，顏色有變淺趨勢，并出現(xiàn)紅綠相間的條紋，‘早酥’梨自始至終沒有紅色產(chǎn)生，‘庫爾勒香梨’幼果也沒有顏色，直到8月份以后，陽面才著淡淡紅色�；ㄇ嘬蘸繖z測結(jié)果與上述顏色表現(xiàn)一致（圖2-4）。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]模擬氣溫升高對棗果實主要色素含量的影響[J]. 姜文倩,連亞妮,賈昊,宋麗華,曹兵. 西北林學(xué)院學(xué)報. 2019(06)
[2]光照對血橙果實內(nèi)外著色調(diào)控的影響[J]. 楊海健,周心智,張云貴,楊蕾,丁志祥. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2019(09)
[3]山梨醇和蔗糖對桃果實、葉片可溶性糖含量及果實品質(zhì)的影響[J]. 李秋利,楊文佳,高登濤,魏志峰,于會麗,劉軍偉. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(08)
[4]光照強度對成熟紅顏草莓果實著色和花青素生物合成的影響及可能的分子機制[J]. 邵婉璐,李月靈,高松,李鈞敏,梁宗鎖. 植物研究. 2018(05)
[5]梨屬植物系統(tǒng)發(fā)育及東方梨品種起源研究進(jìn)展[J]. 滕元文. 果樹學(xué)報. 2017(03)
[6]Oxford Nanopore MinION Sequencing and Genome Assembly[J]. Hengyun Lu,Francesca Giordano,Zemin Ning. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2016(05)
[7]The Arabidopsis B-box protein BZS1/BBX20 interacts with HY5 and mediates strigolactone regulation of photomorphogenesis[J]. Chuang-Qi Wei,Chih-Wei Chien,Lian-Feng Ai,Jun Zhao,Zhenzhen Zhang,Kathy H.Li,Alma L.Burlingame,Yu Sun,Zhi-Yong Wang. Journal of Genetics and Genomics. 2016(09)
[8]紅色‘南果梨’新品種——‘南紅梨’的選育[J]. 李俊才,王斌,高慶福,王家珍,蔡忠民. 果樹學(xué)報. 2012(03)
[9]梨AFLP標(biāo)記遺傳圖譜構(gòu)建及果實相關(guān)性狀的QTL定位[J]. 張瑞萍,吳俊,李秀根,楊健,王龍,王蘇珂,張紹鈴. 園藝學(xué)報. 2011(10)
[10]梨果實酸/低酸性狀的SSR分析[J]. 劉金義,崔海榮,王龍,王新衛(wèi),楊健,章鎮(zhèn),李秀根,喬玉山. 果樹學(xué)報. 2011(03)
博士論文
[1]DNA甲基化和microRNA調(diào)控紅梨果皮著色的機制研究[D]. 錢敏杰.浙江大學(xué) 2017
[2]梨（Pyrus L.）遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及其農(nóng)藝性狀的基因定位研究[D]. 孫文英.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]乙烯利協(xié)同茉莉酸甲酯調(diào)控‘紅早酥’梨果皮著色的代謝組學(xué)研究[D]. 趙芫.浙江大學(xué) 2019
[2]梨高密度遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及果實品質(zhì)性狀的基因定位[D]. 趙亞楠.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[3]梨SSR遺傳圖譜的構(gòu)建及部分農(nóng)藝性狀的QTL定位分析[D]. 王磊.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]梨分子遺傳圖譜的構(gòu)建及其部分果實性狀的定位分析[D]. 王文魁.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]早酥梨與其紅皮芽變類黃酮生物合成途徑研究及相關(guān)基因分析[D]. 翟銳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[6]紅早酥梨花青苷合成相關(guān)基因的克隆及其功能分析[D]. 馮文亭.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[7]基于reads引導(dǎo)的基因組序列拼接[D]. 曾培龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]早酥紅色芽變果實PbMYBR及相關(guān)基因的克隆及其表達(dá)分析[D]. 杜艷民.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[9]砂梨分子遺傳圖譜的構(gòu)建及其果皮色澤性狀的定位分析[D]. 崔海榮.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號：3471041
【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：102 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
植物花青苷合成途徑（PetroniandTonelli，2011）
沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文23了雜交，獲得了1，000余株雜種后代，其中，幼苗顏色分離明顯，紅綠植株分離比例約為1:1（圖2-1K），可見其紅色性狀為呈顯性遺傳的質(zhì)量性狀，且在‘早酥紅’梨中呈雜合狀態(tài)。圖2-1‘早酥’、‘早酥紅’和‘庫爾勒香梨’的花、果、新梢及實生苗Fig.2-1Flower,fruit,newshootandseedlingsof‘ZaosuRed’,‘Zaosu’and‘KualaPear’上圖中A、C、E和H分別是‘早酥’的花、幼果、成熟果和新梢；B、D、F和I分別是‘早酥紅’的花、幼果、成熟果和新梢；G和J分別為‘庫爾勒香梨’的成熟果實和新梢；K為‘庫爾勒香梨’ב早酥’的F1雜種實生苗。Upfigure,A,C,EandHseparatelyareflower,youngfruit,maturefruitandnewshootof‘Zaosu’;B,D,FandIseparatelyareflower,youngfruit,maturefruitandnewshootof‘ZaosuRed’;GandJseparatelyarefruitandnewshootof‘KualaPear’;Kisseedlingsof‘KualaPear’בZaosuRed’.2.2.2‘早酥’及其紅色芽變幼葉和幼果皮中花青苷含量和成分分析如圖2-2所示，利用超高效液相色譜-二極管陣列-質(zhì)譜檢測儀自‘早酥紅’梨幼葉和幼果皮中檢測到了4種已知的花青苷，每種花青苷在‘早酥紅’中的濃度均顯著高于‘早酥’。在‘早酥’幼果皮中沒有檢測到花色苷類物質(zhì)，其幼葉中僅含有少量的C-Ga和P-Ga。在這些檢測到的花青苷中，C-Ga是占絕大多數(shù)（77.7%-95.8%），其次是P-Ga（4.2%-21.2%），另外兩種則含量很低（<2%）。而在‘早酥紅’中檢測到的2中主要花青苷在果皮和葉片中的比例不同，C-Ga占幼葉總花色苷的91.0%，高于果皮中的77.7%；而P-Ga占幼葉總花色苷的7.3%，低于果皮中的21.2%。
第二章‘早酥’及其紅色芽變花青苷含量變化及相關(guān)基因表達(dá)分析24圖2-2‘早酥紅’和‘早酥’梨幼葉和幼果皮中主要花青苷成分與含量Fig.2-2Anthocyaninconcentrationsinyoungleavesandfruitpeelsof‘ZaosuRed’and‘Zaosu’上圖中C-Ga、C-Gl、C-Ar和P-Ga分別表示矢車菊素-3-半乳糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-阿拉伯糖苷、芍藥素-3-半乳糖苷，通過超高效液相色譜-二極管陣列-質(zhì)譜檢測儀檢測。Upfigure,C-Ga,C-Gl,C-ArandP-Garepresentcyanidin-3-O-galactoside,cyanidin-3-O-glucoside,cyanidin-3-O-arabinosideandpeonidin-3-O-galactoside,respectively;Totalrepresentsthesumofalltheaboveanthocyanins，whichweredetectedbyUPLC-PDA-MS/MS.2.2.3三個梨品種幼葉和果皮中花青苷含量及相關(guān)基因表達(dá)變化圖2-3不同發(fā)育時期‘早酥’和‘早酥紅’梨幼葉和果實Fig.2-3Youngleavesandfruitsof‘Zaosu’and‘ZaosuRed’indifferentdevelopingstages由圖2-3可知，在檢測的所有梨生長發(fā)育期內(nèi)，‘早酥紅’新梢幼葉均表現(xiàn)為明顯的紅色，‘早酥’和‘庫爾勒香梨’的新梢幼葉僅表現(xiàn)出淡淡的紅色；‘早酥紅’的幼果和果柄均具濃濃的紅色，隨著果實的生長，顏色有變淺趨勢，并出現(xiàn)紅綠相間的條紋，‘早酥’梨自始至終沒有紅色產(chǎn)生，‘庫爾勒香梨’幼果也沒有顏色，直到8月份以后，陽面才著淡淡紅色�；ㄇ嘬蘸繖z測結(jié)果與上述顏色表現(xiàn)一致（圖2-4）。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]模擬氣溫升高對棗果實主要色素含量的影響[J]. 姜文倩,連亞妮,賈昊,宋麗華,曹兵. 西北林學(xué)院學(xué)報. 2019(06)
[2]光照對血橙果實內(nèi)外著色調(diào)控的影響[J]. 楊海健,周心智,張云貴,楊蕾,丁志祥. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2019(09)
[3]山梨醇和蔗糖對桃果實、葉片可溶性糖含量及果實品質(zhì)的影響[J]. 李秋利,楊文佳,高登濤,魏志峰,于會麗,劉軍偉. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(08)
[4]光照強度對成熟紅顏草莓果實著色和花青素生物合成的影響及可能的分子機制[J]. 邵婉璐,李月靈,高松,李鈞敏,梁宗鎖. 植物研究. 2018(05)
[5]梨屬植物系統(tǒng)發(fā)育及東方梨品種起源研究進(jìn)展[J]. 滕元文. 果樹學(xué)報. 2017(03)
[6]Oxford Nanopore MinION Sequencing and Genome Assembly[J]. Hengyun Lu,Francesca Giordano,Zemin Ning. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2016(05)
[7]The Arabidopsis B-box protein BZS1/BBX20 interacts with HY5 and mediates strigolactone regulation of photomorphogenesis[J]. Chuang-Qi Wei,Chih-Wei Chien,Lian-Feng Ai,Jun Zhao,Zhenzhen Zhang,Kathy H.Li,Alma L.Burlingame,Yu Sun,Zhi-Yong Wang. Journal of Genetics and Genomics. 2016(09)
[8]紅色‘南果梨’新品種——‘南紅梨’的選育[J]. 李俊才,王斌,高慶福,王家珍,蔡忠民. 果樹學(xué)報. 2012(03)
[9]梨AFLP標(biāo)記遺傳圖譜構(gòu)建及果實相關(guān)性狀的QTL定位[J]. 張瑞萍,吳俊,李秀根,楊健,王龍,王蘇珂,張紹鈴. 園藝學(xué)報. 2011(10)
[10]梨果實酸/低酸性狀的SSR分析[J]. 劉金義,崔海榮,王龍,王新衛(wèi),楊健,章鎮(zhèn),李秀根,喬玉山. 果樹學(xué)報. 2011(03)
博士論文
[1]DNA甲基化和microRNA調(diào)控紅梨果皮著色的機制研究[D]. 錢敏杰.浙江大學(xué) 2017
[2]梨（Pyrus L.）遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及其農(nóng)藝性狀的基因定位研究[D]. 孫文英.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]乙烯利協(xié)同茉莉酸甲酯調(diào)控‘紅早酥’梨果皮著色的代謝組學(xué)研究[D]. 趙芫.浙江大學(xué) 2019
[2]梨高密度遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及果實品質(zhì)性狀的基因定位[D]. 趙亞楠.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[3]梨SSR遺傳圖譜的構(gòu)建及部分農(nóng)藝性狀的QTL定位分析[D]. 王磊.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]梨分子遺傳圖譜的構(gòu)建及其部分果實性狀的定位分析[D]. 王文魁.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]早酥梨與其紅皮芽變類黃酮生物合成途徑研究及相關(guān)基因分析[D]. 翟銳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[6]紅早酥梨花青苷合成相關(guān)基因的克隆及其功能分析[D]. 馮文亭.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[7]基于reads引導(dǎo)的基因組序列拼接[D]. 曾培龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]早酥紅色芽變果實PbMYBR及相關(guān)基因的克隆及其表達(dá)分析[D]. 杜艷民.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[9]砂梨分子遺傳圖譜的構(gòu)建及其果皮色澤性狀的定位分析[D]. 崔海榮.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號：3471041
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