本文關(guān)鍵詞：檸檬酸代謝及轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因?qū)Ω涕俟麑?shí)酸度的調(diào)控機(jī)制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：果實(shí)酸度是果實(shí)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(yùn)兩方面。柑橘果實(shí)中最主要的有機(jī)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(shí)為材料,利用深度測(cè)序研究檸檬酸代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因表達(dá)模式,并對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)鍵基因進(jìn)行功能驗(yàn)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(jī)酸積累調(diào)控機(jī)制。主要結(jié)果如下 1、初步鑒定了果實(shí)檸檬酸降解相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。研究高橙和溫州蜜柑果實(shí)發(fā)育階段檸檬酸含量變化,發(fā)現(xiàn)高橙果實(shí)可能存在檸檬酸降解障礙。對(duì)高橙和溫州蜜柑發(fā)育階段果實(shí)進(jìn)行深度測(cè)序,得到4866條差異表達(dá)基因(DEGs).通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR (qRT-PCR)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),CitAco3、CitGS2、CitGDU1、 CitCHX, CitAL-MT和CitDIC的表達(dá)在兩個(gè)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(cè)CitAco3、CitGS2和CitGDU1調(diào)控的谷氨酰胺途徑可能是果實(shí)發(fā)育過程中檸檬酸降解的主要支路,而3個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)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(shí),發(fā)現(xiàn)果實(shí)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(shí)表達(dá)體系進(jìn)行驗(yàn)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(duì)照的24%、31%和27%；同時(shí),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(qiáng)果實(shí)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(jī)制有待進(jìn)一步研究。 2、研究了延后栽培過程中i*柑果實(shí)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(shí)相對(duì)于露地栽培果實(shí)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(shí)中檸檬酸含量顯著高于溫室栽培果實(shí),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(shí)檸檬酸的合成顯著增強(qiáng)。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(shí)內(nèi)檸檬酸大量積累,造成果實(shí)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(shí)細(xì)胞內(nèi)的酸度平衡。 3、研究了低溫和水分脅迫對(duì)i*柑果實(shí)檸檬酸代謝的調(diào)控。i*柑果實(shí)成熟期易遭遇低溫、干旱等不適宜生長(zhǎng)環(huán)境,通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)檸檬酸含量在低溫處理果實(shí)中一直顯著高于對(duì)照,為對(duì)照的1.4-1.9倍,而在干旱處理30天果實(shí)中與對(duì)照無顯著差異,處理第60天開始高于對(duì)照,約為對(duì)照的1.5倍,表明水分脅迫對(duì)檸檬酸含量的影響可能是長(zhǎng)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(duì)照無顯著差異。生產(chǎn)上i*柑果實(shí)延后采收的時(shí)間一般是1-2個(gè)月,由此可見,低溫可能是露地栽培果實(shí)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(shí)檸檬酸調(diào)控涉及轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝兩個(gè)方面。首先,液泡中的檸檬酸可能在CitCHX, CitAL-MT和CitDIC等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的共同作用下向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),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(shí)間存在能力差異,而脅迫環(huán)境下(低溫等)果實(shí)檸檬酸的降解主要通過GABA途徑。
【關(guān)鍵詞】：柑橘果實(shí) 檸檬酸 代謝 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 延后采收
【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)】：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(shí)有機(jī)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(shí)有機(jī)酸變化規(guī)律18-19
• 1.3 果實(shí)檸檬酸的代謝19-20
• 1.4 果實(shí)檸檬酸的轉(zhuǎn)運(yùn)20-22
• 1.5 檸檬酸代謝與轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系22
• 1.6 果實(shí)有機(jī)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(yùn)蛋白基因的鑒定26-43
• 2.1 材料與方法26-30
• 2.1.1 試驗(yàn)材料與處理26
• 2.1.2 果實(shí)可滴定酸(TA)測(cè)定26-27
• 2.1.3 有機(jī)酸組分測(cè)定27
• 2.1.4 RNA提取與逆轉(zhuǎn)錄27
• 2.1.5 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和差異表達(dá)基因分析27-28
• 2.1.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)分析28
• 2.1.7 煙草葉片瞬時(shí)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(shí)發(fā)育過程中有機(jī)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(yùn)34-37
• 2.2.4 熱激對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因表達(dá)的影響37-39
• 2.2.5 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因在煙草葉片上的驗(yàn)證39-41
• 2.3 討論41-43
• 3 環(huán)境因子對(duì)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(yàn)材料與處理43-44
• 3.1.2 可溶性固形物(TSS)和TA測(cè)定44
• 3.1.3 有機(jī)酸測(cè)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(shí)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(shí)發(fā)育及延后栽培過程中有機(jī)酸含量變化46-47
• 3.2.3 溫室和露地栽培i*柑果實(shí)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(shí)檸檬酸降解基因的表達(dá)48-49
• 3.2.5 溫度和水分對(duì)延后栽培過程中i*柑果實(shí)檸檬酸含量的影響49-51
• 3.2.6 溫度和水分對(duì)檸檬酸合成相關(guān)基因的影響51-52
• 3.2.7 溫度和水分對(duì)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

1 陳發(fā)興,劉星輝,林華影,陳立松;離子交換色譜法測(cè)定枇杷果實(shí)和葉片中的有機(jī)酸[J];福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

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6 文濤,熊慶娥,曾偉光,劉遠(yuǎn)鵬;臍橙果實(shí)有機(jī)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(bào);2001年02期

  本文關(guān)鍵詞：檸檬酸代謝及轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因?qū)Ω涕俟麑?shí)酸度的調(diào)控機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：368345