虎皮病是蘋果和梨低溫儲藏期間發(fā)生的一種嚴(yán)重的生理性病害。α-法尼烯的氧化被認(rèn)為與虎皮病的發(fā)生相關(guān),但α-法尼烯與虎皮病的相關(guān)性缺少直接證據(jù)。通過基因干擾技術(shù)沉默α-法尼烯合酶基因,獲得無α-法尼烯釋放的果實有助于研究虎皮病和內(nèi)源α-法尼烯的關(guān)系。本研究以沉默α-法尼烯合酶基因的豐產(chǎn)梨為實驗材料,主要研究了花和果實中與虎皮病發(fā)生密切相關(guān)的物質(zhì)合成的變化,并進行了轉(zhuǎn)錄組分析。主要研究結(jié)果如下:（1）通過RT-qPCR、GC-MS等技術(shù)對多年生的豐產(chǎn)梨果實及花朵,在基因組水平、轉(zhuǎn)錄組水平、產(chǎn)物水平上進行分析。結(jié)果表明,多年生PcAFS沉默豐產(chǎn)梨的果實和花朵中,沉默效應(yīng)依然穩(wěn)定存在。野生型相比,沉默株系幼果α-法尼烯的含量顯著降低,但增加了α-蓽澄茄油烯的含量。除此之外,甲羥戊酸（MVA）途徑中部分基因的表達量提高。（2）對野生型和沉默豐產(chǎn)梨0℃儲藏45天的幼果進行轉(zhuǎn)錄組分析,轉(zhuǎn)錄組結(jié)果表明,PcAFS沉默株系果實中,MVA萜類骨架合成途徑中PcHMGS、PcHMGR、PcMPDC等基因均上調(diào)表達,三萜和甾醇合成途徑中的鯊烯合酶（SS）基因和鯊烯單加氧酶（SE）基因上調(diào)。（3）通過生物信息學(xué)在... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 α-法尼烯與其他萜類物質(zhì)合成及功能
        1.1.1 α-法尼烯、倍半萜及其衍生物
        1.1.2 三萜及其衍生物
        1.1.3 單萜及其衍生物
        1.1.4 二萜、多萜及其衍生物
    1.2 萜類代謝的調(diào)控
        1.2.1 WRKY類轉(zhuǎn)錄因子
        1.2.2 MYB及 bHLH基因家族
        1.2.3 GARP-G2-like基因家族
        1.2.4 LOB類轉(zhuǎn)錄因子
    1.3 萜類骨架下游途徑介紹
    1.4 類黃酮與苯丙烷途徑的調(diào)控
    1.5 α-法尼烯合酶及其他萜類合酶相關(guān)研究進展
    1.6 目的和意義
2 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 植物材料及處理方法
        2.1.2 酶及生化試劑
        2.1.3 PCR引物
    2.2 數(shù)據(jù)庫及軟件資源
        2.2.1 生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫及軟件
        2.2.2 轉(zhuǎn)錄組及生物信息學(xué)分析
        2.2.3 西洋梨TPS基因家族鑒定
        2.2.4 西洋巴梨與中國白梨TPS基因家族共線性鑒定
        2.2.5 西洋梨中差異轉(zhuǎn)錄因子基因家族成員表達模式聚類
    2.3 實驗方法
        2.3.1 西洋梨果實揮發(fā)物的測定
        2.3.2 西洋梨DNA及 RNA提取
        2.3.3 總RNA提取
        2.3.4 cDNA第一條鏈的合成
        2.3.5 實時熒光定量PCR
        2.3.6 轉(zhuǎn)錄組測序方法
3 結(jié)果與分析
    3.1 PcAFS沉默植株表型觀察
    3.2 PcAFS沉默植株鑒定及揮發(fā)物測定
        3.2.1 野生型及PcAFS沉默豐產(chǎn)梨植株鑒定
        3.2.2 2018年豐產(chǎn)梨果實揮發(fā)物變化
        3.2.3 2019年豐產(chǎn)梨花中揮發(fā)物變化
    3.3 豐產(chǎn)梨幼果0℃儲藏45天轉(zhuǎn)錄組結(jié)果及富集分析
        3.3.1 轉(zhuǎn)錄組測序質(zhì)量分析
        3.3.2 轉(zhuǎn)錄組差異基因表達模式
        3.3.3 差異基因KEGG富集分析
        3.3.4 GO/KOG富集分析
    3.4 豐產(chǎn)梨果皮中轉(zhuǎn)錄因子家族變化
        3.4.1 轉(zhuǎn)錄因子與PcAFS表達量變化相關(guān)性分析
        3.4.2 高相關(guān)性轉(zhuǎn)錄因子染色體定位與表達模式
    3.5 轉(zhuǎn)錄組中豐產(chǎn)梨果皮中虎皮病相關(guān)代謝途徑變化
        3.5.1 PcAFS沉默對豐產(chǎn)梨果皮乙烯合成及調(diào)控途徑的影響
        3.5.2 PcAFS沉默對豐產(chǎn)梨果皮類黃酮和苯丙烷代謝途徑的影響
        3.5.3 PcAFS沉默對豐產(chǎn)梨果皮萜類骨架合成相關(guān)基因的影響
        3.5.4 PcAFS沉默對豐產(chǎn)梨果皮倍半萜和三萜代謝通路的影響
    3.6 PcAFS沉默對萜類揮發(fā)物及相關(guān)萜類合酶的影響
        3.6.1 西洋梨TPS基因家族
        3.6.2 中國白梨與西洋巴梨基因組TPS共線性分析
        3.6.3 豐產(chǎn)梨果實揮發(fā)物變化及TPS家族表達分析
    3.7 乙氧基喹啉處理及不同品種西洋梨間萜類揮發(fā)物變化
4 討論
    4.1 PcAFS沉默豐產(chǎn)梨花和果實揮發(fā)物變化
    4.2 野生型與PcAFS沉默株系花后56天幼果0℃儲存45天次生代謝途徑變化
    4.3 梨萜類合酶基因家族成員分析
5 結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]重要三萜化合物關(guān)鍵合成基因的挖掘及其生物合成[D]. 喬瑋博.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院武漢植物園) 2018
[2]梨種質(zhì)資源親緣關(guān)系分析及類黃酮遺傳多樣性研究[D]. 曹玉芬.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]梨TPS和HMGR基因家族鑒定及PcHMGR1基因功能研究[D]. 趙榮榮.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]‘豐產(chǎn)’梨PcAFS基因沉默的穩(wěn)定性評價及其啟動子研究[D]. 鄧帥.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3165558