發(fā)布時間：2017-05-15 17:08

  本文關(guān)鍵詞：檸檬酸代謝及轉(zhuǎn)運相關(guān)基因?qū)Ω涕俟麑嵥岫鹊恼{(diào)控機制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：果實酸度是果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,其在細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控主要分為代謝和轉(zhuǎn)運兩方面。柑橘果實中最主要的有機酸是檸檬酸,本文以高橙(Citrus sp.)、溫州蜜柑(Citrus unshiu Marc.)和i*柑(Citrus reticulata Blanco cv. Ponkan)果實為材料,利用深度測序研究檸檬酸代謝和轉(zhuǎn)運相關(guān)基因表達(dá)模式,并對轉(zhuǎn)運關(guān)鍵基因進(jìn)行功能驗證,從遺傳因子、栽培措施及采后處理等方面初步揭示了柑橘有機酸積累調(diào)控機制。主要結(jié)果如下 1、初步鑒定了果實檸檬酸降解相關(guān)的轉(zhuǎn)運蛋白基因。研究高橙和溫州蜜柑果實發(fā)育階段檸檬酸含量變化,發(fā)現(xiàn)高橙果實可能存在檸檬酸降解障礙。對高橙和溫州蜜柑發(fā)育階段果實進(jìn)行深度測序,得到4866條差異表達(dá)基因(DEGs).通過實時熒光定量PCR (qRT-PCR)驗證發(fā)現(xiàn),CitAco3、CitGS2、CitGDU1、 CitCHX, CitAL-MT和CitDIC的表達(dá)在兩個品種發(fā)育后期有顯著性差異,且與檸檬酸含量變化一致。因此,推測CitAco3、CitGS2和CitGDU1調(diào)控的谷氨酰胺途徑可能是果實發(fā)育過程中檸檬酸降解的主要支路,而3個轉(zhuǎn)運蛋白基因(CitCHX、CitAL-MT和CitDIC)可能與檸檬酸降解有關(guān)。用熱激處理高橙果實,發(fā)現(xiàn)果實TA含量下降7%-9%,且CitCHX、CitAL-MT和CitDIC的表達(dá)被熱激處理顯著誘導(dǎo)。進(jìn)一步用煙草瞬時表達(dá)體系進(jìn)行驗證,發(fā)現(xiàn)CitCHX、CitAL-MT和CitDIC注射后葉片中檸檬酸含量分別為對照的24%、31%和27%；同時,順烏頭酸酶活性均被顯著誘導(dǎo),表明CitCHX、CitAL-MT和CitDIC可能通過增強果實檸檬酸降解相關(guān)酶活性,從而促進(jìn)檸檬酸降解,但其具體作用機制有待進(jìn)一步研究。 2、研究了延后栽培過程中i*柑果實檸檬酸代謝規(guī)律。發(fā)現(xiàn)在延后采收過程中,溫室栽培果實相對于露地栽培果實的可滴定酸(TA)含量顯著降低,固酸比增加了6%-19%,表現(xiàn)出較好的風(fēng)味品質(zhì)。露地栽培果實中檸檬酸含量顯著高于溫室栽培果實,檸檬酸合成相關(guān)基因CitPEPCs和CitCSs呈顯著上調(diào)表達(dá),表明露地栽培果實檸檬酸的合成顯著增強。而檸檬酸降解相關(guān)的CitAco3、CitGAD4基因也被顯著誘導(dǎo),可能是由于露地栽培果實內(nèi)檸檬酸大量積累,造成果實細(xì)胞內(nèi)高酸環(huán)境,使植物逆境相關(guān)的γ-氨基丁酸(GABA)支路被激活,促進(jìn)了檸檬酸的轉(zhuǎn)化,從而維持果實細(xì)胞內(nèi)的酸度平衡。 3、研究了低溫和水分脅迫對i*柑果實檸檬酸代謝的調(diào)控。i*柑果實成熟期易遭遇低溫、干旱等不適宜生長環(huán)境,通過盆栽試驗發(fā)現(xiàn)檸檬酸含量在低溫處理果實中一直顯著高于對照,為對照的1.4-1.9倍,而在干旱處理30天果實中與對照無顯著差異,處理第60天開始高于對照,約為對照的1.5倍,表明水分脅迫對檸檬酸含量的影響可能是長期效應(yīng)。CitPEPCs、CitCSs、CitAco3和CitGAD4的表達(dá)被低溫顯著誘導(dǎo),而在水分脅迫條件下與對照無顯著差異。生產(chǎn)上i*柑果實延后采收的時間一般是1-2個月,由此可見,低溫可能是露地栽培果實中檸檬酸積累而導(dǎo)致品質(zhì)較差的主要因素。 綜上所述,柑橘果實檸檬酸調(diào)控涉及轉(zhuǎn)運和代謝兩個方面。首先,液泡中的檸檬酸可能在CitCHX, CitAL-MT和CitDIC等轉(zhuǎn)運蛋白的共同作用下向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運,然后,通過谷氨酰胺或GABA途徑降解,自然降酸主要通過谷氨酰胺途徑,不同品種、不同發(fā)育階段柑橘果實間存在能力差異,而脅迫環(huán)境下(低溫等)果實檸檬酸的降解主要通過GABA途徑。
【關(guān)鍵詞】：柑橘果實 檸檬酸 代謝 轉(zhuǎn)運蛋白 延后采收
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S666
【目錄】：

• 致謝6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 縮略詞表12-17
• 1 緒論17-26
• 1.1 果實有機酸組分17-18
• 1.1.1 檸檬酸型17
• 1.1.2 蘋果酸型17-18
• 1.1.3 酒石酸型18
• 1.2 柑橘果實有機酸變化規(guī)律18-19
• 1.3 果實檸檬酸的代謝19-20
• 1.4 果實檸檬酸的轉(zhuǎn)運20-22
• 1.5 檸檬酸代謝與轉(zhuǎn)運的關(guān)系22
• 1.6 果實有機酸的調(diào)控22-24
• 1.7 研究目的和內(nèi)容24-26
• 2 檸檬酸降解相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白基因的鑒定26-43
• 2.1 材料與方法26-30
• 2.1.1 試驗材料與處理26
• 2.1.2 果實可滴定酸(TA)測定26-27
• 2.1.3 有機酸組分測定27
• 2.1.4 RNA提取與逆轉(zhuǎn)錄27
• 2.1.5 轉(zhuǎn)錄組測序和差異表達(dá)基因分析27-28
• 2.1.6 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)分析28
• 2.1.7 煙草葉片瞬時表達(dá)28-29
• 2.1.8 酶活性分析29-30
• 2.1.9 數(shù)據(jù)處理30
• 2.2 結(jié)果與分析30-41
• 2.2.1 不同酸度柑橘果實發(fā)育過程中有機酸含量變化差異30-32
• 2.2.2 高橙和溫州蜜柑發(fā)育過程中差異基因分析32-34
• 2.2.3 檸檬酸代謝和轉(zhuǎn)運34-37
• 2.2.4 熱激對轉(zhuǎn)運蛋白基因表達(dá)的影響37-39
• 2.2.5 轉(zhuǎn)運蛋白基因在煙草葉片上的驗證39-41
• 2.3 討論41-43
• 3 環(huán)境因子對檸檬酸代謝的調(diào)控43-56
• 3.1 材料與方法43-45
• 3.1.1 試驗材料與處理43-44
• 3.1.2 可溶性固形物(TSS)和TA測定44
• 3.1.3 有機酸測定44
• 3.1.4 RNA提取與逆轉(zhuǎn)錄44
• 3.1.5 qRT-PCR分析44-45
• 3.1.6 數(shù)據(jù)處理45
• 3.2 結(jié)果與分析45-53
• 3.2.1 i*柑果實發(fā)育及延后栽培過程中TSS和TA變化規(guī)律45-46
• 3.2.2 i*柑果實發(fā)育及延后栽培過程中有機酸含量變化46-47
• 3.2.3 溫室和露地栽培i*柑果實檸檬酸合成基因的表達(dá)47-48
• 3.2.4 溫室和露地栽培i*柑果實檸檬酸降解基因的表達(dá)48-49
• 3.2.5 溫度和水分對延后栽培過程中i*柑果實檸檬酸含量的影響49-51
• 3.2.6 溫度和水分對檸檬酸合成相關(guān)基因的影響51-52
• 3.2.7 溫度和水分對檸檬酸降解相關(guān)基因的影響52-53
• 3.3 討論53-56
• 4 小結(jié)與展望56-58
• 4.1 小結(jié)56-57
• 4.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-69
• 學(xué)習(xí)經(jīng)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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3 張小紅;趙依杰;潘東明;林航;;t/溪蜜柚果實采后有機酸代謝[J];果樹學(xué)報;2010年02期

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6 文濤,熊慶娥,曾偉光,劉遠(yuǎn)鵬;臍橙果實有機酸代謝調(diào)控措施的初步研究[J];四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2001年02期

  本文關(guān)鍵詞：檸檬酸代謝及轉(zhuǎn)運相關(guān)基因?qū)Ω涕俟麑嵥岫鹊恼{(diào)控機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：368345