發(fā)布時(shí)間：2017-12-11 01:02

  本文關(guān)鍵詞：套袋對(duì)蘋果果皮著色的影響及其相關(guān)基因表達(dá)分析

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【摘要】：果皮色澤是蘋果外觀品質(zhì)的重要指標(biāo),對(duì)果實(shí)的商品價(jià)值有重要影響。果皮色澤主要由遺傳因素決定,同時(shí)也受外界環(huán)境和栽培措施的影響。套袋作為一項(xiàng)重要的栽培措施,對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)的微域環(huán)境有重要調(diào)節(jié)效應(yīng),能顯著改善果實(shí)的外觀質(zhì)量尤其是果皮著色,而套袋對(duì)蘋果果實(shí)著色的調(diào)控機(jī)制仍不完全清楚。為此,本研究以‘金冠’、‘秦冠’、‘皇家嘎拉’、‘玉華早富’、‘長(zhǎng)富-2’和‘粉紅女士’等蘋果品種為材料,在黃土高原生態(tài)條件下,分別進(jìn)行了不同的除袋處理,研究了蘋果果實(shí)的果皮色澤、果肉中糖酸含量以及花青苷合成相關(guān)基因表達(dá)的變化,并對(duì)其之間的相關(guān)關(guān)系做了分析,以期闡明套袋對(duì)蘋果果皮著色的調(diào)控機(jī)制,為蘋果改善著色和開展色澤品質(zhì)育種提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.以黃色代表品種‘金冠’和紅色品種‘秦冠’為試材,在果實(shí)發(fā)育中后期,對(duì)套袋果每隔2周除袋一批,分批檢測(cè)果皮的表觀色澤變化,并同時(shí)對(duì)果皮的色素含量、果肉中的糖和有機(jī)酸含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn),‘金冠’品種果皮色澤參數(shù)a*值一直呈負(fù)值,至果實(shí)采收時(shí)果皮中僅有痕量花青苷積累�！�秦冠’品種在176 DAF(花后176 d)前,不同除袋時(shí)間的果實(shí)色澤變化差異不大,果皮a*值均為負(fù)值,花青苷積累增長(zhǎng)緩慢,均在150μg mg-1FW左右;在176 DAF后除袋,果實(shí)迅速著色,a*值轉(zhuǎn)為正值,花青苷積累大幅增加;與未套袋果相比,采收期套袋果的果皮花青苷含量有所減少。同時(shí),套袋處理降低了‘金冠’和‘秦冠’果實(shí)中的葉綠素和類胡蘿卜素含量。以4個(gè)不同成熟期的其它紅色品種‘皇家嘎拉’、‘玉華早富’、‘長(zhǎng)富-2’和‘粉紅女士’等進(jìn)行同樣的套袋處理做驗(yàn)證,其果皮中花青苷、葉綠素和類胡蘿卜素含量的變化特征與‘秦冠’品種相似。由此表明,蘋果紅色品種的果實(shí)著色具有特定的時(shí)間段(著色期),套袋果在果實(shí)著色期前除袋,對(duì)誘導(dǎo)著色影響不大,但除袋早晚會(huì)明顯影響采收期的果皮花青苷含量。2.在果實(shí)發(fā)育中后期,對(duì)套袋處理與未套袋(對(duì)照)果實(shí)中的糖、酸含量變化的測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn),套袋降低了果實(shí)中的總糖、總酸含量以及蔗糖、果糖、山梨醇和蘋果酸含量,而且除袋時(shí)間越晚,其含量越低;同時(shí),套袋處理則增加了果實(shí)中葡萄糖和檸檬酸的含量,但除袋早晚與其含量變化無(wú)明顯線性關(guān)系。至采收期,完全套袋處理(T7)和未套袋處理(對(duì)照)果實(shí)中的糖、酸含量差異最為明顯。其中,‘金冠’品種果實(shí)中的總糖、總酸、葡萄糖、檸檬酸含量分別為111.65/130.54 mg g-1 FW、5.32/6.16 mg g-1 FW、24.35/22.23 mg g-1 FW和0.0659/0.0508 mg g-1 FW(T7/對(duì)照,159 DAF),‘秦冠’品種果實(shí)中的總糖、總酸、葡萄糖、檸檬酸含量分別為102.71/117.34 mg g-1 FW、8.52/10.49 mg g-1 FW、38.81/33.53 mg g-1 FW和0.0602/0.0416 mg g-1 FW(T7/對(duì)照,196 DAF),兩個(gè)品種表現(xiàn)出相同的變化特征。3.從相關(guān)性分析結(jié)果看,在果實(shí)發(fā)育中后期,蘋果果實(shí)花青苷積累量與蔗糖含量呈顯著正相關(guān),而與果實(shí)中的果糖、葡萄糖、山梨醇、蘋果酸和檸檬酸之間的相關(guān)性較低,且在各品種中表現(xiàn)不盡一致。淀粉作為衡量果實(shí)成熟度的重要指標(biāo),在果實(shí)著色期與蔗糖、葡萄糖呈顯著負(fù)相關(guān)。在‘皇家嘎拉’、‘玉華早富’和‘粉紅女士’品種中,花青苷含量積累與淀粉含量變化呈顯著負(fù)相關(guān),但在‘長(zhǎng)富-2’和‘秦冠’品種中,二者相關(guān)性較低。4.以紅色品種‘秦冠’和‘粉紅女士’為試材,對(duì)套袋處理和未套袋(對(duì)照)果實(shí)中與花青苷合成相關(guān)酶的活性和相關(guān)基因的表達(dá)量做了測(cè)定分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在果實(shí)發(fā)育中后期,完全套袋處理顯著降低了果皮中的CHI(查爾酮異構(gòu)酶)、DFR(二氫黃酮醇還原酶)和UFGT(尿苷二磷酸葡萄糖:類黃酮-3-O-糖基轉(zhuǎn)移酶)等3種酶的活性,且隨果實(shí)發(fā)育呈小幅波動(dòng);未套袋果實(shí)中CHI和UFGT的酶活隨果實(shí)發(fā)育而增加,但DFR酶活變化不大�；�因表達(dá)分析表明,在完全套袋條件下,花青苷合成過程中的結(jié)構(gòu)基因MdCHI、MdF3H、MdDFR、MdUFGT和調(diào)節(jié)基因MdMYB1、MdMYB10、MdbHLH3、MdbHLH33的表達(dá)量顯著降低。對(duì)蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因SUT1的表達(dá)分析表明,完全套袋條件下該基因表達(dá)量始終顯著低于未套袋對(duì)照,其中在191 DAF時(shí)差異達(dá)到最大。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S661.1

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