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

1、檸檬酸是柑橘果實(shí)的主要有機(jī)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(shí)為試材，分析了不同種類與品種、生境及采后熱處理對(duì)檸檬酸代謝及相關(guān)基因表達(dá)的影響，探討了柑橘果實(shí)檸檬酸代謝的分子調(diào)控機(jī)制。主要結(jié)果如下:
　　 1、椪柑果實(shí)發(fā)育過(guò)程中檸檬酸呈先上升后下降的變化，且早熟椪柑品種果實(shí)的檸檬酸含量始終低于普通椪柑品

2、種果實(shí)，其變化趨勢(shì)與總有機(jī)酸和TA含量相一致。進(jìn)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(dá)在不同椪柑品種果實(shí)間無(wú)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(shí)中均顯著高于普通椪柑。推測(cè)早熟椪柑果實(shí)中的低檸檬酸含量，可能與其合成速率無(wú)明顯關(guān)系，而與其降解途徑中相關(guān)酶編碼基因的級(jí)聯(lián)上調(diào)有關(guān)。

3、>　　 2、以‘紐荷爾’、‘朋娜’臍橙果實(shí)為對(duì)象，研究不同生境對(duì)有機(jī)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(shí)有機(jī)酸含量顯著低于松陽(yáng)(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(shí)檸檬酸代謝類似，不同生境臍橙果實(shí)檸檬酸水平差異與檸檬酸合成相關(guān)基因無(wú)顯著相關(guān)性，而與檸檬酸降解基因有關(guān)。贛州臍橙果實(shí)的CitAco3、CitIDH1和CitGS2表達(dá)水平顯著高于松陽(yáng)臍橙果實(shí)，這些基因的高水平表達(dá)有利于果實(shí)

4、檸檬酸的降解，而GABA途徑的CitGADs基因的表達(dá)在兩個(gè)生境間無(wú)顯著差異。
　　 3、研究了采后熱處理對(duì)柑橘果實(shí)有機(jī)酸水平的影響，發(fā)現(xiàn)采后40℃熱空氣處理2d對(duì)椪柑果實(shí)的CCI和TSS無(wú)顯著影響，但可顯著促進(jìn)果實(shí)有機(jī)酸尤其是檸檬酸含量的下降。基因表達(dá)結(jié)果顯示，熱處理顯著誘導(dǎo)了CitAco3、CitIDH2/3及CitGAD4等基因的表達(dá)增強(qiáng)，而對(duì)CitGS2表達(dá)無(wú)影響，表明熱處理加速檸檬酸分解主要通過(guò)GABA途徑，尤其是通過(guò)

5、CitAco3-CitIDH2/3-CitGAD4的級(jí)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(shí)有機(jī)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(shí)有機(jī)酸含量，但其降解機(jī)制存在差異。椪柑不同品種果實(shí)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(diǎn)具有多樣性，而不同生境和采后熱處理降酸可有特異