發(fā)布時間：2020-11-11 22:42

　　 棗經(jīng)濟價值高,栽培面積廣泛,是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要組成部分。棗果的品質直接影響其經(jīng)濟價值,而果實成熟度與棗果品質密切相關。乙烯被明確認為是調控果實成熟的主要因素。目前乙烯合成相關基因以及乙烯受體基因參與果實成熟調控的研究已取得重要進展,但對其參與果實成熟的分子調控機制尚不明確。本研究以陜西延川的“狗頭棗”果實為材料,分析其7個不同生長發(fā)育時期的果皮顏色的變化,輔助判斷棗果的成熟度;克隆出狗頭棗ZjACO1基因,同時在棗基因組數(shù)據(jù)庫中比對到2個同源基因ZjACO2和ZjACO3,對其啟動子序列進行分析,預測了潛在的相關基因,并對這些基因在狗頭棗果實發(fā)育7個不同時期的表達水平進行了檢測。主要實驗結果如下:1.棗果色差分析顯示,狗頭棗在生長發(fā)育成熟過程中,果皮顏色的變化規(guī)律主要呈現(xiàn)由青色(藍綠疊加色)變棗紅色(紅黃疊加色)的過程,說明狗頭棗果實的成熟外觀表征是由青色向棗紅色變化的。2.ZjACO1、ZjACO2和ZjACO3在棗果實7個不同發(fā)育期的基因表達量檢測顯示:ZjACO1-ZjACO3的相對表達量與果實成熟度呈顯著正相關,ZjACO1的相關性最高。為了驗證棗果實7個不同生長發(fā)育成熟過程中ZjACO1基因的功能,利用農(nóng)桿菌轉化法,建立遺傳轉化體系,誘導出狗頭棗轉基因愈傷組織。3.乙烯受體基因ZjERS1、ZjERS2、ZjETI、ZjETR1和ZjETR2在棗果實7個不同發(fā)育時期的基因表達量結果表明:ZjETR1在狗頭棗果實中未檢測到表達量,ZjETR2與棗果成熟呈正相關;ZjERS1、ZjERS2和ZjETI與果實成熟負相關,這表明ZjETR2是乙烯調節(jié)棗果成熟潛在的受體基因。4.本研究從棗基因組內(nèi)分別尋找到ZjACO1、ZjACO2和ZjACO3基因的2000 bp序列作為相應的啟動子區(qū)域,并對其順式作用元件預測分析,顯示含有乙烯應答元件ERE、水楊酸應答元件TCA-element、生長素應答元件TGA-element、干旱應答元件MBS、HD-Zip和W-box等元件。由于ERF是特異性響應乙烯信號的轉錄因子、HD-Zip和TCP家族基因是參與逆境脅迫相應的轉錄因子,因此ERF、HD-Zip和TCP三個家族基因可能作為潛在的調控ACO基因表達的轉錄因子。5.ERF、HD-Zip和TCP在棗果實7個不同發(fā)育時期的基因表達量結果顯示:ZjTCP19與狗頭棗果實成熟相關性較高;ZjHD-Zip1和ZjHD-Zip6表達與果實成熟呈顯著正相關(P≤0.01),ZjHD-Zip2和ZjHD-Zip4表達與果實成熟呈顯著負相關(P≤0.01),ZjERF1與狗頭棗果實的成熟呈顯著正相關(P≤0.01),完熟期稍有下降,推測ZjERF1與乙烯調控狗頭棗果實成熟有關;ZjERF3與狗頭棗果實成熟呈顯著負相關(P≤0.01),推測ZjERF3可能參與了延緩狗頭棗果實成熟的調控。綜上所述,在棗果實7個發(fā)育成熟過程中,ZjACO1、ZjACO2和ZjACO3基因的表達與棗果實成熟呈正相關;ZjETR2基因的表達與棗果實成熟呈正相關,ZjERS1和ZjETI基因的表達與果實成熟呈負相關;ZjTCP19、ZjHD-Zip1、ZjHD-Zip6和ZjERF3可能通過參與乙烯的合成或乙烯信號轉導來調控狗頭棗果實成熟。果實成熟過程并不是受單一因素的調控,本研究初步顯示狗頭棗果的成熟可能通過調控棗ACO基因的表達進而影響乙烯的合成,并通過調控乙烯受體的表達,以及轉錄因子調控乙烯生物合成,或其參與乙烯信號轉導來調控果實成熟。本研究通過基因調控的策略對狗頭棗果實成熟機制進行了初探,為狗頭棗果實的儲存以及保鮮提供參考依據(jù),以及為利用分子育種手段選育高品質狗頭棗品種提供了理論參考依據(jù)。
【學位單位】：延安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S665.1
【部分圖文】：

圖 1-1 乙烯生物合成途徑Figure 1-1 Ethylene biosynthesis pathwaCC 氧化酶（ACO）催化下形成乙C 含量有著密切的關系。這在躍和 ACC 合成酶（ACS）是乙烯合吸躍變兩種不同類型的作物中，CS 催化合成反應這一系列反應中乙烯信號轉導機制的研究尚不明烯受體，擬南芥和番茄的遺傳分。乙烯信號轉導模型已通過模式與 ETR 受體結合后，與受體下端復合體；位于 CTR 受體下端的

析O 基因家族系統(tǒng)發(fā)育分析棗 ZjACO 基因的進化關系以及所具有的功能（如圖 2-發(fā)現(xiàn)棗 ZjACO1 和 ZjACO2 與番茄 LeACO4 和 LeACO在一起，推測 ZjACO1 和 ZjACO2 與 LeACO4 和 LeACO化上可能經(jīng)歷了相同的歷程且可能具有相似的功能果實的成熟其表達量不斷地增加；LeACO2 在果實中不達較高，隨著果實的成熟表達量受到抑制；LeACO4 在著果實的成熟表達量下降；LeACO5 在果實中的表達模式CO1 和 ZjACO2 可能在果實成熟中扮演著重要的作用，Z，但具體模式尚不清楚。

第二章 狗頭棗 ZjACO1 基因克隆與表達分析2.3.2 ZjACO 基因家族啟動子序列分析對冬棗 ZjACO1-ZjACO3 基因 2000 bp 的啟動子序列進行分析（圖 2-2），棗ZjACO1 包括 4 個乙烯應答元件 ERE、1 個水楊酸應答元件 TCA-element、1 個生長素應答元件 TGA-element、2 個干旱應答元件 MBS、1 個葉肉細胞相關的元件 HD-zip（CAAT(A/T)ATTG）、4 個 DNA 綁定元件 Box、W-box 和 4 個厭氧感應元件 ARE。ZjACO2 含有 1 個乙烯應答元件 ERE、2 個茉莉酸甲酯應答元件 CGTCA-motif、1個干旱應答元件和 2 個 B-box 應答元件。ZjACO3 含有 3 個乙烯應答元件 ERE、1個水楊酸應答元件 TCA-element、1 個脫落酸應答元件和 1 個 W-box 應答元件。根據(jù)啟動子元件分析，推測狗頭棗 ZjACO1、ZjACO2 和 ZjACO3 與棗果生長抗逆過程和果實發(fā)育成熟過程有密切的關系。
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李孜洋;申連英;王曉玲;孫晨霞;;棗果實品質鑒定因子數(shù)據(jù)的預處理研究[J];湖北農(nóng)業(yè)科學;2016年22期

2 王學文;;生物有機肥對棗果實品質的影響[J];吉林農(nóng)業(yè);2017年18期

3 丁薪源;王睿;袁樹枝;李麗莉;王姣;曹建康;;冬棗果實苯丙氨酸解氨酶酶學特性的研究[J];食品科技;2015年02期

4 王曉榮;魏朔南;李薇薇;;基于高效液相色譜法分析沙棗果實的研究[J];陜西農(nóng)業(yè)科學;2013年04期

5 陳國輝;;冬棗果實中硼、磷、鉀含量的分析[J];農(nóng)技服務;2010年05期

6 王文雅;芮玉奎;;冬棗果實中稀土元素含量研究[J];北方園藝;2008年09期

7 宗亦臣,王貴禧,馮雙慶;氣調貯藏過程中冬棗果實的幾種生理變化[J];林業(yè)科學研究;2005年03期

8 王軍,辛玉成,李寶篤,侯磊,王貴禧;冬棗果實發(fā)病前后幾種內(nèi)含物含量變化的初步研究[J];萊陽農(nóng)學院學報;2005年02期

9 王淑靜;屠震棟;劉世增;;沙棗低度甜酒研制試驗[J];甘肅林業(yè)科技;1988年03期

10 尉芹,周富華,周軒;沙棗和花棒的化學成分分析[J];西北林學院學報;1989年02期

相關博士學位論文 前5條

1 馬慶華;不同產(chǎn)地冬棗遺傳品質差異及其栽培技術研究[D];北京林業(yè)大學;2007年

2 張春梅;棗糖酸代謝及其馴化的分子機制研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2016年

3 王雅;沙棗果實可食部分活性物質提取及抗氧化、抗腫瘤作用研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2012年

4 趙勇鋼;外源硒補給與水肥聯(lián)合調控對紅棗品質及產(chǎn)量的影響[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2011年

5 李紅衛(wèi);冬棗采后衰老調控與乙醇積累機理的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 祖歡歡;乙烯合成關鍵基因ZjACO及相關調控基因與狗頭棗果實成熟關系的研究[D];延安大學;2019年

2 杜藝璇;避雨棚、棗豐寶和克裂一號對壺瓶棗果實發(fā)育及品質的影響[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2018年

3 李歡;棗果實成熟軟化的細胞壁物質代謝及其基因表達研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2017年

4 林麗;冬棗果實對不同貯藏條件的生理反應及耐貯性研究[D];中國科學院研究生院（植物研究所）;2004年

5 蒲小秋;棗果實糖積累和代謝酶活性變化及其基因表達的研究[D];塔里木大學;2017年

6 呂燕榮;棗果實β-半乳糖苷酶和木葡聚糖內(nèi)糖基轉移酶基因的克隆及表達分析[D];西北農(nóng)林科技大學;2011年

7 努爾墩麥麥提尼亞孜;新疆沙棗果實品質考察[D];新疆醫(yī)科大學;2009年

8 姚寶花;棗果實糖積累生理機制的研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2014年

9 張回春;棗果實品質信息的分詞及服務平臺的設計與開發(fā)[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2014年

10 岳子石;棗果實微生物與棗縮果病關系及其相關研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

本文編號：2879851