本文選題：紅巴梨 + 褪色　； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：顏色是果皮重要的外觀品質(zhì),紅皮西洋梨由于其優(yōu)良品質(zhì)深受消費(fèi)者喜愛,但成熟果實(shí)果皮紅色消退問題嚴(yán)重影響了其商品價(jià)值。花青苷是紅色果皮形成的物質(zhì)基礎(chǔ),要確定紅皮西洋梨果皮褪色的分子機(jī)理,必須弄清花青苷合成與消退的關(guān)鍵基因。為此本研究以果實(shí)發(fā)育后期不褪色的‘紅星’(Pyrus communis L.)和果實(shí)發(fā)育后期嚴(yán)重褪色的‘紅巴梨’(Pyrus communis L.)為試驗(yàn)材料,測定果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期花青苷含量,分析果皮中花青苷的合成速率和降解速率的變化;根據(jù)花青苷含量變化模式,選擇花后35、75天的果皮材料進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,結(jié)合熒光定量表達(dá)分析的結(jié)果,確定‘紅巴梨’果皮紅色消退的候選基因。研究結(jié)果如下:1.花后55天,兩者花青苷含量達(dá)到最高;果實(shí)發(fā)育后期,‘紅巴梨’花青苷含量顯著下降,‘紅星’下降但不顯著;整個(gè)發(fā)育時(shí)期,‘紅巴梨’花青苷含量始終低于‘紅星’,與果皮表面顏色變化相一致。2.花青苷高峰期之前(花后35-55天),‘紅巴梨’花青苷合成速率降解速率,花青苷累積含量增加,且保持較高水平;花青苷高峰期之后(花后55-75天),花青苷合成速率顯著降低,降解速率明顯上升,最終合成速率降解速率,花青苷由積累模式轉(zhuǎn)變消耗模式,果皮花青苷含量明顯減少。因此‘紅巴梨’果皮紅色消退是花青苷合成速率降低和花青苷降解速率增加共同導(dǎo)致,但兩者相比花青苷合成速率的降低對‘紅巴梨’的褪色作用更大。3.RT-qPCR分析與花青苷合成有關(guān)的結(jié)構(gòu)基因及轉(zhuǎn)錄因子在‘紅星’和‘紅巴梨’不同時(shí)期的表達(dá)情況,結(jié)果表明CHS、ANS、UFGT、MYB10和bHLH33是引起‘紅巴梨’果實(shí)發(fā)育后期花青苷含量降低的重要基因。4.轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析鑒定出947個(gè)差異表達(dá)基因(Differentially Expressed Genes:DEGs),其中471個(gè)基因在‘紅巴梨’花后75天表達(dá)上調(diào),476個(gè)表達(dá)下調(diào);KEGG代謝通路分析將947個(gè)DEGs聚集94條KEGG代謝通路上,顯著性排名前五位依次為:光合作用、植物晝夜節(jié)律、過氧化物酶體、類黃酮物質(zhì)的合成、次生代謝產(chǎn)物的合成,其中,“次生代謝產(chǎn)物的合成”通路中富集的DEGs最多;利用Entrez數(shù)據(jù)庫對947個(gè)DEGs進(jìn)行功能注釋,篩選出61個(gè)可能與花青苷含量積累有關(guān)的DEGs,其中包括5個(gè)參與類黃酮物質(zhì)的合成,3個(gè)參與花青苷的降解,8個(gè)參與花青苷的轉(zhuǎn)運(yùn),其余全為轉(zhuǎn)錄因子MYB,bHLH,WRKY,NAC,ERF和zinc finger;另外還鑒定出7個(gè)與光信號有關(guān)的基因;RT-qPCR檢測12個(gè)候選基因的表達(dá)情況,結(jié)果與RNA-Seq一致。5.推測紅皮西洋梨‘紅巴梨’后期褪色與花青苷合成的減少、降解的增加、轉(zhuǎn)運(yùn)受阻及轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控作用關(guān)系密切,光信號也有可能參與其中。
[Abstract]:Color is an important appearance quality of pericarp. Due to its excellent quality, red pear is popular among consumers, but the problem of red fading of ripe fruit skin seriously affects its commodity value. Anthocyanin is the material basis for the formation of red pericarp. In order to determine the molecular mechanism of discoloration of red peel pear peel, the key genes of anthocyanin synthesis and extinction must be clarified. In this study, 'Pyrus communis L.', which is not fading in fruit development, was used in this study. And 'Pyrus communis L.' (Pyrus communis L.) In order to determine the anthocyanin content in different development stages of fruit, to analyze the changes of anthocyanin synthesis rate and degradation rate in fruit peel, and to select the peel material of 35 days after anthesis for transcriptional sequencing according to the changing pattern of anthocyanin content, and to analyze the changes of anthocyanin synthesis rate and degradation rate of anthocyanin in fruit peel. According to the results of fluorescence quantitative expression analysis, the candidate genes for red regression of 'Hongba pear' fruit peel were identified. The results are as follows: 1. At 55 days after anthesis, the content of anthocyanin reached the highest level, the content of anthocyanin in 'Hongba pear' decreased significantly but not significantly in the later stage of fruit development, and the content of anthocyanin in 'Hongba' was always lower than that of 'Hongxing' in the whole development period. Consistent with the color change of pericarp. 2. Before the peak period of anthocyanin (35-55 days after anthesis), the synthetic rate of anthocyanin was degraded, the accumulation of anthocyanin increased and maintained a high level, and after the peak of anthocyanin (55-75 days after anthesis), the synthesis rate of anthocyanin decreased significantly. The degradation rate of anthocyanin changed from accumulation mode to consumption mode and the content of anthocyanin decreased obviously. Therefore, the red regression of 'Hongba pear' fruit skin is caused by the decrease of anthocyanin synthesis rate and the increase of anthocyanin degradation rate. However, compared with the decrease of anthocyanin synthesis rate, the decolorization of 'Hongba pear' was more obvious. 3. RT-qPCR was used to analyze the expression of structural genes and transcription factors related to anthocyanin synthesis at different stages of 'Hongxing' and 'Hongba pear'. The results showed that CHSANSU UFGTMYB10 and bHLH33 were the important genes causing the decrease of anthocyanin content in 'Hongba pear' in the later stage of fruit development. 947 differentially expressed genes (genes: degs) were identified by transcriptome data analysis. Among them, 471 genes were up-regulated in 476 down-regulated KEGG metabolic pathways at 75 days after anthesis, and 947 degs were aggregated into 94 KEGG metabolic pathways. The top five were: photosynthesis, circadian rhythm of plants, peroxisome, synthesis of flavonoids, synthesis of secondary metabolites, among which, the most abundant DEGs were found in the pathway of "secondary metabolite synthesis". Using Entrez database to annotate 947 DEGs, 61 DEGss, including 5 involved in the synthesis of flavonoids, 3 involved in the degradation of anthocyanin, 8 involved in the transport of anthocyanin, were screened out. The rest were all transcription factors MYBB BHLHN WRKYYNACU ERF and zinc finger.The expression of 12 candidate genes was detected by RT-qPCR, and the results were in agreement with RNA-Seq .5.At the same time, 7 genes related to optical signal were detected by RT-qPCR. It is inferred that the fading of 'Hongba pear' is closely related to the decrease of anthocyanin synthesis, increase of degradation, inhibition of transport and regulation of transcription factors, and the light signal may also be involved in it.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S661.2

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