椪柑和臍橙果實檸檬酸合成與降解相關(guān)基因表達及其調(diào)控研究.pdf

1、檸檬酸是柑橘果實的主要有機酸，其合成途徑以三羧酸(TCA)循環(huán)為主，其降解有GABA途徑和GS途徑。本研究以椪柑（Citrus reticulata）和臍橙（Citrussinensis）果實為試材，分析了不同種類與品種、生境及采后熱處理對檸檬酸代謝及相關(guān)基因表達的影響，探討了柑橘果實檸檬酸代謝的分子調(diào)控機制。主要結(jié)果如下:
　　 1、椪柑果實發(fā)育過程中檸檬酸呈先上升后下降的變化，且早熟椪柑品種果實的檸檬酸含量始終低于普通椪柑品

2、種果實，其變化趨勢與總有機酸和TA含量相一致。進一步研究檸檬酸代謝相關(guān)基因的結(jié)果顯示，檸檬酸合成相關(guān)基因，CitCSs、CitPEPCs和CitPEPCKs的表達在不同椪柑品種果實間無顯著差異;而檸檬酸降解相關(guān)基因，CitAco3、CitIDH1/、CitGAD4/、CitGS2的轉(zhuǎn)錄豐度在早熟椪柑果實中均顯著高于普通椪柑。推測早熟椪柑果實中的低檸檬酸含量，可能與其合成速率無明顯關(guān)系，而與其降解途徑中相關(guān)酶編碼基因的級聯(lián)上調(diào)有關(guān)。

3、>　　 2、以‘紐荷爾’、‘朋娜’臍橙果實為對象，研究不同生境對有機酸代謝的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)贛州（北緯25°26′）臍橙成熟果實有機酸含量顯著低于松陽(北緯28°27′)臍橙的，該差異也以檸檬酸含量差異為主。與椪柑果實檸檬酸代謝類似，不同生境臍橙果實檸檬酸水平差異與檸檬酸合成相關(guān)基因無顯著相關(guān)性，而與檸檬酸降解基因有關(guān)。贛州臍橙果實的CitAco3、CitIDH1和CitGS2表達水平顯著高于松陽臍橙果實，這些基因的高水平表達有利于果實

4、檸檬酸的降解，而GABA途徑的CitGADs基因的表達在兩個生境間無顯著差異。
　　 3、研究了采后熱處理對柑橘果實有機酸水平的影響，發(fā)現(xiàn)采后40℃熱空氣處理2d對椪柑果實的CCI和TSS無顯著影響，但可顯著促進果實有機酸尤其是檸檬酸含量的下降?；虮磉_結(jié)果顯示，熱處理顯著誘導了CitAco3、CitIDH2/3及CitGAD4等基因的表達增強，而對CitGS2表達無影響，表明熱處理加速檸檬酸分解主要通過GABA途徑，尤其是通過

5、CitAco3-CitIDH2/3-CitGAD4的級聯(lián)調(diào)節(jié)。
　　 綜述所述，本研究中不同品種、不同生境和采后熱處理的柑橘果實有機酸含量差異均由檸檬酸水平?jīng)Q定，檸檬酸降解的速率決定了柑橘果實有機酸含量，但其降解機制存在差異。椪柑不同品種果實間的檸檬酸差異可能由GABA和GS降解途徑共同參與，而不同生境和采后熱處理則分別特異上調(diào)GS途徑和GABA途徑。表明不同品種間檸檬酸降解調(diào)控位點具有多樣性，而不同生境和采后熱處理降酸可有特異