紅肉臍橙和普通臍橙果肉類胡蘿卜素差異積累機制.pdf

1、紅肉臍橙（卡拉卡拉臍橙）是華盛頓臍橙的紅肉芽變品種，果肉為粉紅色到紅色，能夠積累大量的線性類胡蘿卜素（八氫番茄紅素、六氫番茄紅素、番茄紅素）和β-胡蘿卜素，而華盛頓臍橙的一個普通肉色芽變品種紐荷爾臍橙果肉不能積累番茄紅素。本文主要以紅肉臍橙和紐荷爾臍橙果肉為研究對象，探索紅肉突變體和普通品種類胡蘿卜素差異積累的機制。主要研究結果如下:
　　對發(fā)育階段的紅肉臍橙和紐荷爾臍橙果肉類胡蘿卜素的組分和含量進行了測定。發(fā)現(xiàn)兩個品種類胡蘿卜素

2、組分與含量變化存在顯著差異。紅肉品種果肉總類胡蘿卜、素含量顯著高于黃肉品種，在發(fā)育階段中前者是后者的19-56倍之間。成熟期紅肉臍橙果肉含量為45.03μg/g FW，紐荷爾臍橙果肉含量為2.09μg/g FW，但β，β-葉黃素總量分別為1.99μg/g FW和1.99μg/g FW，最大的差異是紅肉臍橙積累了高水平的八氫番茄紅素、六氫番茄紅素和番茄紅素，尤其番茄紅素在普通品種中不積累。發(fā)育過程中，各組分的變化差異顯著，線性類胡蘿卜素在

3、紅肉臍橙中呈現(xiàn)急劇增加的趨勢，而紐荷爾臍橙中并不含有番茄紅素，雖然八氫番茄紅素和六氫番茄紅素呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，但是含量遠遠低于紅肉臍橙。
　　對參與類胡蘿卜素代謝的相關基因進行了表達分析，發(fā)現(xiàn)在整個發(fā)育過程中，類胡蘿卜素組分含量變化與類胡蘿卜素代謝相關的基因的表達水平呈現(xiàn)很好的相關性。紅肉臍橙中的DXR、PDS、ZDS、LCYE的表達強度稍微高于紐荷爾臍橙，這些差異不能解釋類胡蘿卜素的差異積累。
　　對兩個品種的質體發(fā)育進

4、行了觀察和分析，發(fā)現(xiàn)在紅肉臍橙果肉細胞中形成了兩類有色體，一類是片層的晶體狀紅色有色體（10-25μm），一類是球形的有色體（1-2μm），而紐荷爾臍橙中只有一類球形的質體，兩類有色體在大小、顏色、內部結構上存在巨大差異，這與番茄紅素的大量積累有很好的一致性。進行內部結構觀察發(fā)現(xiàn)，兩類質體發(fā)育模式差異顯著，球形的有色體主要積累黃色的類胡蘿卜素，脂質小球數量增加導致兩個品種中黃色類胡蘿卜素含量逐漸增加，但是在兩個品種中發(fā)育模式沒有差異，都