本文關(guān)鍵詞：砂梨果實(shí)山梨醇積累特點(diǎn)與關(guān)鍵基因分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：山梨醇是梨果實(shí)重要品質(zhì)組分之一,有報(bào)道表明果實(shí)水心病(watercore)與山梨醇含量或轉(zhuǎn)運(yùn)異常有密切聯(lián)系。本研究以早熟砂梨(Pyrus pyrifolia Nakai)新品種‘翠玉’和主栽品種‘翠冠’為試材,在分析了果實(shí)套袋、大棚促成栽培等措施,以及采后貯藏條件下果實(shí)山梨醇及其它可溶性糖含量變化的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)從全基因組水平研究了山梨醇脫氫酶(SDH)與山梨醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SOT)基因家族成員結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在果實(shí)糖分積累中的作用。應(yīng)用RNA-Seq技術(shù)對(duì)水心病感病品種‘中梨4號(hào)’果實(shí)水心病組織與非水心病組織的相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄差異進(jìn)行了對(duì)比分析。主要結(jié)果如下：1.山梨醇占‘翠冠’和‘翠玉’梨幼果果實(shí)可溶性糖的50%以上,在成熟果實(shí)中占30%以上。套黑色雙層紙袋處理顯著降低了‘翠冠’梨果實(shí)的山梨醇含量,但對(duì)“翠玉”梨無(wú)明顯影響。套黑色無(wú)紡布袋處理增加了兩品種果實(shí)的山梨醇含量,葡萄糖和果糖也有所增加,蔗糖含量則顯著下降。套白色無(wú)紡布袋處理對(duì)‘翠冠’梨山梨醇含量無(wú)明顯影響,但顯著降低了‘翠玉’梨的山梨醇含量。大棚栽培內(nèi)果實(shí)葡萄糖、果糖含量在發(fā)育期間始終高于露地對(duì)照,峰值出現(xiàn)時(shí)間無(wú)差異,但山梨醇積累峰值出現(xiàn)延后現(xiàn)象。25℃貯藏期間兩品種果實(shí)的葡萄糖和果糖含量快速上升,山梨醇含量快速下降,但蔗糖含量在‘翠冠’中呈下降趨勢(shì),在‘翠玉’中呈上升趨勢(shì)。4℃貯藏期間兩品種葡萄糖和果糖含量都呈持續(xù)上升趨勢(shì),蔗糖含量呈緩慢下降趨勢(shì),山梨醇含量無(wú)明顯變化。綜合考慮其它品質(zhì)指標(biāo)后建議在‘翠冠’和‘翠玉’梨生產(chǎn)上分別使用白色無(wú)紡布袋和黑色無(wú)紡布袋； ‘翠冠’與‘翠玉’梨果實(shí)的最長(zhǎng)貯藏期分別為30 d和50 d左右。2.從‘翠玉’梨果實(shí)中共鑒定出14個(gè)Ppy SDH成員和22個(gè)PpySOT家族成員,其中有6個(gè)PpySDH成員(PpySDH2, PpySDH4, PpySDH8, PpySDH12, PpySDH13和PpySDH14)的表達(dá)豐度之和占SDH基因總表達(dá)量的96%以上,有10個(gè)PpySOT成員(PpySOT2、PpySOT3、PpySOT4、PpySOT8、PpySOT10、PpySOT25、PpySOT26、PpySOT28、PpySOT32和PpySOT33)的表達(dá)量之和占SOT基因總表達(dá)量的92%。PpySDH成員在功能葉的葉柄表達(dá)最強(qiáng),在成熟果實(shí)中起主要作用的是PpySDH2、PpySDH4和PpySDH14。'翠冠’果實(shí)中PpySDHs相對(duì)表達(dá)豐度顯著高于‘翠玉’,推測(cè)是形成兩品種果實(shí)可溶性糖組分含量與比例差異的重要原因。PpySOT8在所有組織和器官中都有不同程度表達(dá),PpySOT26僅在幼葉中有一定表達(dá)。在果實(shí)發(fā)育期間PpySOT2、PpySOT8、PpySOT10/28和PpySOT33相對(duì)表達(dá)豐度與果實(shí)山梨醇積累呈現(xiàn)良好相關(guān)性。4℃貯藏期間果實(shí)山梨醇含量趨于下降,與PpySOT3、PpySOT4、PpySOT8、PpySOT25、PpySOT32和PpySOT33等6個(gè)成員表達(dá)上調(diào)相關(guān)。3.‘中梨4號(hào)’果實(shí)于盛花后第100 d時(shí)開始出現(xiàn)水心病發(fā)病癥狀,GA3+7處理果實(shí)在盛花后第75 d即出現(xiàn)發(fā)病癥狀。發(fā)病果實(shí)健康部位的山梨醇含量無(wú)明顯差異,蔗糖含量高于發(fā)病部位,葡萄糖和果糖含量低于發(fā)病部位。RNA-Se q測(cè)序結(jié)果表明全部PpySOT基因家族成員在水心病健康部位與發(fā)病部位的相對(duì)表達(dá)豐度無(wú)差異,有3個(gè)PpySDH基因家族成員的表達(dá)活性在發(fā)病部位受到顯著抑制。在水心病健康部位和發(fā)病部位間共有1,016條差異表達(dá)基因,其中有848條上調(diào)表達(dá)、168條下調(diào)表達(dá)；GA處理后的健康部位和發(fā)病部位間共有934條差異表達(dá)基因,其中828條上調(diào)表達(dá)、106條下調(diào)表達(dá)。EGG pathway富集分析結(jié)果表明這些差異基因分布在60多條代謝途徑中,其中在糖酵解／糖異生、酪氨酸和脂肪酸代謝這3條途徑中有顯著富集。蛋白質(zhì)互作分析結(jié)果顯示互作基因主要來(lái)自于糖酵解／糖異生途徑中的差異基因。
【關(guān)鍵詞】：砂梨 山梨醇 果實(shí)品質(zhì) 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 山梨醇脫氫酶(SDH) 山梨醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SOT) 水心病
【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】：2015
【分類號(hào)】：S661.2
【目錄】：

• 致謝6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-16
• 縮略語(yǔ)表16-18
• 1. 緒論18-26
• 1.1 山梨醇概述18
• 1.2 山梨醇是果實(shí)品質(zhì)的重要組分18-19
• 1.3 山梨醇的運(yùn)輸與代謝19-22
• 1.3.1 山梨醇運(yùn)輸19-21
• 1.3.2 山梨醇代謝21-22
• 1.4 山梨醇與水心病間的關(guān)系22-24
• 1.5 本研究目標(biāo)24-26
• 2. ‘翠冠’與‘翠玉’梨果實(shí)發(fā)育與貯藏期間糖積累及其調(diào)控26-44
• 2.1 材料與方法26-29
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料26-27
• 2.1.2 套袋處理27
• 2.1.3 大棚栽培27
• 2.1.4 4℃貯藏實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.1.5 環(huán)境溫、濕度采集28
• 2.1.6 可溶性固形物、可滴定酸、失重率、果肉硬度測(cè)定28
• 2.1.7 可溶性糖組分的HPLC測(cè)定28-29
• 2.2 結(jié)果與分析29-40
• 2.2.1 套袋對(duì)梨果實(shí)糖積累的影響29-33
• 2.2.2 大棚栽培對(duì)果實(shí)糖積累的影響33-36
• 2.2.3 貯藏條件對(duì)果實(shí)糖積累的影響36-40
• 2.3 討論40-42
• 2.3.1 果實(shí)套袋對(duì)糖積累的影響40-41
• 2.3.2 大棚栽培對(duì)糖積累的影響41-42
• 2.3.3 貯藏期間的糖分變化42
• 2.4 本章小結(jié)42-44
• 3. 砂梨果實(shí)山梨醇轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝關(guān)鍵基因家族成員鑒定與表達(dá)模式分析44-73
• 3.1 材料與方法45-48
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料45-46
• 3.1.2 可溶性固形物含量與果實(shí)硬度測(cè)定46
• 3.1.3 可溶性糖組分的HPLC檢測(cè)46
• 3.1.4 RNA提取及RNA-Seq測(cè)序46
• 3.1.5 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)控與拼接46-47
• 3.1.6 Unigene基因檢索及一級(jí)結(jié)構(gòu)差異分析47
• 3.1.7 差異基因的GO富集與KEGG通路分析47
• 3.1.8 SOT與SDH基因家族成員序列分析與進(jìn)化樹構(gòu)建47-48
• 3.1.9 特異引物設(shè)計(jì)與qRT-PCR檢測(cè)48
• 3.2 結(jié)果與分析48-69
• 3.2.1 轉(zhuǎn)錄組質(zhì)量檢測(cè)與組裝48-53
• 3.2.2 砂梨果實(shí)中的SDH基因家族成員及其表達(dá)模式53-62
• 3.2.3 砂梨果實(shí)中的SOT基因家族成員及其表達(dá)模式62-69
• 3.3 討論69-71
• 3.3.1 PpySDH基因家族成員表達(dá)與果實(shí)糖積累69-70
• 3.3.2 PpySOT基因家族成員表達(dá)與果實(shí)糖積累70-71
• 3.4 本章小結(jié)71-73
• 4. ‘中梨4號(hào)’梨果實(shí)水心病組織與非水心病組織的轉(zhuǎn)錄對(duì)比分析73-93
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法73-75
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料73
• 4.1.2 GA處理73-74
• 4.1.3 糖組分的HPLC測(cè)定74
• 4.1.4 水心病發(fā)病動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)74
• 4.1.5 PpySOT基因家族成員的qRT-PCR分析74
• 4.1.6 水心病轉(zhuǎn)錄組的高通量RNA-Seq測(cè)序74-75
• 4.1.7 差異基因與蛋白質(zhì)互作分析75
• 4.2 結(jié)果與分析75-90
• 4.2.1 水心病發(fā)展動(dòng)態(tài)及果實(shí)糖含量分析75-78
• 4.2.2 PpySOT家族成員在水心病果實(shí)中的qRT-PCR檢測(cè)78-79
• 4.2.3 水心病RNA-Seq分析79-90
• 4.3 討論90-92
• 4.4 本章小結(jié)92-93
• 5. 總結(jié)與展望93-94
• 5.1 總結(jié)93
• 5.2 展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-104
• 攻讀博士學(xué)位期間主要的研究成果104
• 基金項(xiàng)目104

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：砂梨果實(shí)山梨醇積累特點(diǎn)與關(guān)鍵基因分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：355602