本文選題：番茄成熟突變體　切入點：脂氧合酶　出處：《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：番茄(Solanum lycopersicum)是研究果實成熟過程中相關(guān)變化的模式作物,因其有良好的發(fā)育突變體,以及便于操作及生命周期短等特點而得到廣泛應(yīng)用。脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是一種存在于生物界,特別是高等植物中的非血紅素鐵蛋白,廣泛參與植物的生長發(fā)育、香氣物質(zhì)合成、果實成熟與衰老及乙烯的生物合成,而乙烯是調(diào)節(jié)果實成熟衰老及品質(zhì)的關(guān)鍵因素,因而LOX與乙烯在果實成熟及在香氣物質(zhì)合成中的作用也得到了廣泛的關(guān)注。因此,本試驗以5種番茄成熟突變體(rin、nor、nr、cnr、hp-1)及野生型AC為試材,其中rin、nor、nr、cnr為乙烯缺陷性突變體,分別在破色期(B+)、破色后3天(B+3)和破色后7天(B+7)取樣,測定果實香氣物質(zhì)、乙烯釋放量、LOX活性及相關(guān)基因表達,并取B+時野生型果實AC和突變體rin制成果實圓片測定乙烯釋放量、LOX活性及相關(guān)基因表達和乙烯相關(guān)基因表達,研究脂氧合酶與乙烯在果實香氣物質(zhì)合成及成熟衰老中的作用。主要研究結(jié)果如下:1.隨著果實的生長,果實單果重、橫縱徑逐漸增加,在B+7變化顯著,果實可溶性固形物(SSC)、葡萄糖、果糖、蔗糖及VC隨著果實生長逐漸增加,至B+7達到最大。2.對突變體果實和野生型果實香氣物質(zhì)進行測定分析,檢測到64種香氣物質(zhì),包括水楊酸甲酯、乙酸、糠醛等,總濃度1388μg/g,突變體中的香氣物質(zhì)種類和濃度較野生型減少(如水楊酸甲酯、丁香酚、乙酸等),對其進行主成分分析,主成分1占63.2%,主成分2占26.8%,大多數(shù)突變體與主成分1和2呈正相關(guān),少數(shù)突變體與主成分呈負相關(guān)。3.通過氣相色譜儀測定果實B+到B+7時乙烯釋放量發(fā)現(xiàn),野生型AC、突變體hp-1能正常合成乙烯,nr果實乙烯釋放量少于前兩者,rin、cnr和nor果實沒有乙烯釋放或乙烯釋放較少。4.通過分光光度計及熒光定量PCR儀測定突變體和野生型果實LOX酶活性、TomloxC和SIHPL基因表達發(fā)現(xiàn),AC、hp-1和nr果實的酶活性隨果實生長逐漸增加,且B+7變化顯著,其他突變體果實的酶活性隨果實生長有下降趨勢;AC果實TomloxC基因表達在B+3最高,hp-1和nr果實中B+7顯著高于其他時期,其他突變體中的基因表達量較低;SlHPL的表達情況和TomloxC的表達趨勢類似,但其表達量高于TomloxC表達量,這和果實香氣物質(zhì)測定相符合。5.取B+野生型AC和突變體rin果實進行果肉圓片試驗,測定LOX酶活性和TomloxC及SlHPL的表達,發(fā)現(xiàn)在圓片中添加亞油酸和亞麻酸可以促進AC中的酶活性及基因表達,LOX抑制劑-去甲二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA)可以抑制酶活性和基因表達,添加ACC對酶活性和表達沒有影響;亞油酸或亞麻酸處理對rin突變體的LOX相關(guān)基因表達有促進作用,對酶活性沒有影響或影響較小。6.對果肉圓片的乙烯釋放量和乙烯合成相關(guān)基因表達測定發(fā)現(xiàn),圓片中添加ACC、亞油酸和亞麻酸可以促進AC果實中乙烯的釋放,NDGA降低其乙烯釋放量,但對rin果實的乙烯釋放沒有影響。圓片中添加ACC、亞油酸和亞麻酸可以提高AC果實中的SlACO1、SlMC04、SlMCS2和SlACS4的表達量,但添加ACC僅對rin突變體的SlACS2表達有促進作用,其他處理對rin圓片的乙烯相關(guān)基因表達沒有影響,NDGA對果實的乙烯相關(guān)基因表達不產(chǎn)生促進或抑制作用。綜上所述,在番茄乙烯缺失突變體中乙烯合成受到抑制,香氣物質(zhì)濃度和種類較野生型減少,LOX途徑上與香氣相關(guān)的基因表達量下降,表明LOX與乙烯可以促進LOX途徑上香氣物質(zhì)的生成。添加ACC、亞油酸或亞麻酸促進野生型AC果實圓片的乙烯釋放及LOX和乙烯相關(guān)基因表達,NDGA抑制乙烯釋放及基因表達,但對rin突變體無影響,表明AC果實對外源處理更敏感,經(jīng)過亞油酸或亞麻酸的外源處理可以啟動乙烯合成系統(tǒng),進而調(diào)控內(nèi)源乙烯的生成。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S641.2

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本文編號：1641321