不同溫度貯藏對采后石榴品質(zhì)的影響及相關(guān)基因的表達.pdf

1、石榴(Punica granatum L.)屬于石榴科石榴屬，為多年生落葉喬木或灌木，具有廣泛的經(jīng)濟價值，集食用、觀賞、綠化、藥用于一體。目前國內(nèi)外關(guān)于石榴采后品質(zhì)變化的研究較少，貯藏環(huán)節(jié)已經(jīng)成為影響石榴產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。本試驗以安徽懷遠“玉石籽”為試材，研究不同溫度(0℃、5℃、10℃、15℃)處理對采后不同貯期(0-56 d)石榴籽?？扇苄蕴恰⒖傻味ㄋ?、VC、花青苷、總酚及總黃酮的含量變化的影響，同時利用RACE技術(shù)克隆花青苷合成相關(guān)

2、基因(F3'5'H、CHI、CHS)和乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因(ERF、ETR)，然后利用RT-PCR技術(shù)分析其在不同溫度貯期石榴籽粒中的表達特性。探討石榴采后品質(zhì)變化的生理及分子機理，為石榴采后貯藏保鮮提供了理論依據(jù)。主要結(jié)果如下：
　　1、分析不同溫度處理條件下不同貯期石榴籽粒的品質(zhì)變化。(1)可溶性糖含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，0℃和5℃均在28 d左右達到最高峰，10℃和15℃均在14 d左右達到最高峰。(2)在0℃條件下，可

3、滴定酸含量于28 d達到最高值后顯著下降；5℃和10℃時可滴定酸含量整體處于穩(wěn)定水平；15℃時可滴定酸含量呈不斷上升趨勢。(3)在0℃時VC含量無明顯變化；5℃、10℃和15℃時VC在14d前快速積累，之后處于穩(wěn)定階段。(4)不同溫度(0℃、5℃、10℃、15℃)條件下，花青苷含量不斷上升至最大值，分別為0 d的2.03倍、2.88倍、3.25倍和4.17倍。(5)在0℃和10℃是總酚含量無明顯變化；5℃時總酚含量于14 d之前顯著下降

4、，之后一直處于穩(wěn)定水平；15℃時總酚含量呈不斷上升趨勢。(6)不同溫度(0℃、5℃、10℃和15℃)條件下，總黃酮含量呈先上升后下降的趨勢，均于42 d達到最大值，分別為0 d的1.25倍、1.06倍、1.69倍和1.56倍。
　　2、獲得花青苷合成相關(guān)基因PgF3'5'H、PgCHI、PgCHS的cDNA全長序列。(1) PgF3'5'H基因(GenBank登錄號：KU058892)全長cDNA為1199bp，開放閱讀框918b

5、p，編碼305個氨基酸，在N端36~39處含有P450家族基因的特征保守序列(CYP基序“PPGP”)；生物信息學(xué)表明，該基因編碼的氨基酸序列與巨桉的 EgF3'5'H2、麻風(fēng)樹的JcF3'5'H2、荷花的NnF3'5'H2一致性分別高達86％、82%和81%。(2)PgCHI基因(GenBank登錄號為KU058887)全長cDNA為1154bp，開放閱讀框693bp，編碼230個氨基酸；生物信息學(xué)表明，該氨基酸序列與芍藥 PlCHI

6、、金花茶 CnCHI和野茶樹CsCHI的氨基酸一致性均高達80%以上。(3)PgCHS基因(GenBank登錄號為KU058888)全長cDNA為1676bp，開放閱讀框1197bp，編碼398個氨基酸，該蛋白含有其他CHS蛋白普遍具有的兩個保守域，即cd00831和PLN03173，還具有查耳酮合酶家族的特征序列：RLMMYQQGCFAGGTVLR；生物信息學(xué)表明，該氨基酸序列與龍眼DlCHS、荷花NnCHS、胡楊PeCHS等的氨基酸

7、序列一致性都高達93%。
　　3、獲得乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因PgERF1、PgERF2、PgETR的cDNA全長序列。(1)PgERF1基因(GenBank登錄號為 KU058889)全長 cDNA為1612bp，開放閱讀框1185bp，編碼394個氨基酸；PgERF2基因(GenBank登錄號為KU058890)全長cDNA為1611bp，開放閱讀框1185bp，編碼394個氨基酸；PgERF1和PgERF2蛋白均含有1個DNA-

8、binding-site結(jié)構(gòu)域，位于N端120-177氨基酸位置，為典型的AP2/ERF中心結(jié)構(gòu)域；生物信息學(xué)表明，PgERF1和PgERF2氨基酸序列與巨桉EgERF12、可可TcERF1、蘋果 MdERF12等氨基酸序列一致性都達到64%以上。(2)PgETR基因(GenBank登錄號為 KU058891)全長 cDNA為843bp，開放閱讀框582bp，編碼193個氨基酸；生物信息學(xué)表明，該氨基酸序列與番木瓜CpETR、苦瓜McE

9、TR、豌豆PsETR等氨基酸序列一致性均高達92%。
　　4、對花青苷合成相關(guān)基因進行熒光定量表達分析。(1)在0℃、5℃、10℃條件下， PgF3'5'H表達量均呈上升趨勢，15℃時PgF3'5'H表達量不穩(wěn)定；PgF3'5'H基因表達與花青苷含量呈顯著正相關(guān)。(2)在0℃時PgCHI表達量于14 d后顯著上升；5℃、10℃和15℃時表達量于14 d后呈不斷下降趨勢；0℃時PgCHI基因表達與花青苷含量呈顯著正相關(guān)；5℃、10℃

10、和15℃時 PgCHI基因表達與花青苷含量呈顯著負相關(guān)。(3)在0℃時PgCHS基因表達量呈不斷上升趨勢；5℃、10℃和15℃基因表達量顯著低于0℃；在0℃條件下，PgCHS基因表達與花青苷含量呈顯著正相關(guān)。
　　5、對乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因進行熒光定量表達分析。(1)PgERF1和PgERF2基因表達量一致性高達0.954**；在0℃條件下，2個基因表達量呈不斷上升趨勢；在5℃、10℃和15℃條件下，基因表達量整體呈先上升后下降的