脐橙晚熟突变体及其野生型果实柠檬酸代谢基因表达分析

‘奉节晚橙’（Citrus sinensis L. Osbeck）是来源于‘奉节72-1’脐橙的晚熟芽变。采用qRT-PCR方法测定了‘奉节72-1’与其晚熟突变体果实4个发育时期柠檬酸代谢相关基因的表达。结果表明,糖酵解途径中‘奉节72-1’脐橙基因的表达高于‘奉节晚橙’;但是柠檬酸合成相关基因CsCS4、CsPEPC1、CsPEPC2、CsPEPC4、CsME1、CsME4的表达水平低于‘奉节晚橙’。果实发育后期,‘奉节72-1’脐橙中CsACO1、CsGAD4、CsGS1等柠檬酸降解相关基因表达水平逐渐升高,且表达量高于‘奉节晚橙’。两者间柠檬酸含量的差异是代谢途径中多种基因共同作用的结果。通过相关性分析,推断CsME1、CsME4可能是影响柠檬酸含量差异的关键基因。     

脐橙与粗柠檬体细胞杂种果实类胡萝卜素、糖酸遗传的亲本偏向性

 采用高效液相色谱测定柑橘种间体细胞杂种[‘朋娜’脐橙（Citrus sinensis Osbeck）+ 粗柠檬（C. jambhiri Lush）]和其两个融合亲本果实的类胡萝卜素含量，气相色谱测定可溶性糖及有机酸含量，并检测代谢过程中关键基因的表达，比较分析体细胞杂种果实品质遗传及基因表达特点。结果表明，体细胞杂种类胡萝卜素成分及含量均偏向粗柠檬亲本，柠檬酸、苹果酸积累量也偏向粗柠檬；而蔗糖含量处在中亲值；实时定量PCR 技术检测类胡萝卜素代谢途径中的7 个基因，其中4 个基因在‘朋娜’脐橙中的表达量高于粗柠檬，环化途径中番茄红素ε 环化酶基因（CitLcy-e）、玉米黄质环氧酶基因（CitZep）在体细胞杂种中表达量偏向粗柠檬亲本，显著低于‘朋娜’脐橙。可见粗柠檬遗传物质的表达在体细胞杂种中占主导地位。     

两种不同肉色枇杷果实类胡萝卜素积累及合成#br# 相关基因的表达

 以‘早钟6 号’（黄肉）和‘白玉’（白肉）两类枇杷为材料,测定不同发育阶段果实果皮 和果肉中类胡萝卜素含量,并对15 个生物合成相关基因的表达进行了分析。随着果实发育成熟,β–胡 萝卜素含量在黄肉‘早钟6 号’果皮和果肉中增加,到成熟期达到最高值,分别为68.53 和11.92 μg ? g-1 FW; 在白肉的‘白玉’果皮中也呈增加趋势,到成熟期最高,为38.89 μg ? g-1 FW,但果肉中略有下降,从最 初的0.47 μg ? g-1 FW 降低至0.29 μg ? g-1 FW。两个品种果皮和果肉的β–隐黄质含量表现为持续增加,均 在成熟期达到最高值。叶黄质含量在‘早钟6 号’果皮中表现为下降,在果肉中则持续上升;在‘白玉’ 果皮中表现为先降后升,在果肉中变化不大,维持较低水平。‘早钟6 号’进入转色期后,与‘白玉’相 比,在果皮中的PSY 和CYCB 表达量较高,而在果肉中CYCB 和BCH 的表达量较高,提示枇杷不同发育 阶段类胡萝卜素的积累主要受PSY、CYCB、BCH 基因的共同调控。     

‘翠冠’梨花芽休眠期碳水化合物变化及其相关基因表达研究

 以‘翠冠’梨（Pyrus pyrifolia Nakai）花芽为试材,连续两年研究了其在休眠过程中的碳水 化合物含量变化及编码α–淀粉酶、β–淀粉酶和α–葡聚糖磷酸化酶等碳水化合物代谢相关基因的表达 模式。两年的结果显示,随着‘翠冠’梨花芽休眠的加深,可溶性糖含量逐渐下降,11 月15 日降到最低。 此后,在内休眠及其解除过程中可溶性糖含量呈上升趋势。花芽中淀粉含量随着休眠的加深逐渐下降, 最低含量出现的时间在年度间有所不同。随着休眠开始解除,淀粉含量逐渐增加,在完全解除前达到最 大值,其后则逐渐下降。‘翠冠’梨花芽的PpAMY、PpBAM1、PpBAM2 和PpPHS 在内休眠阶段均出现一 个表达高峰,然后逐渐下降直到内休眠完全解除前。之后,除PpBAM2 外,其余3 个基因再次上调表达。 ‘翠冠’梨花芽休眠期间,淀粉含量的变化与PpAMY、PpBAM1、PpBAM2 和PpPHS 的表达变化之间存 在联系,由此推测这些基因可能参与了‘翠冠’梨花芽休眠期碳水化合物代谢的调控。     

青花菜衰老过程中叶绿素降解相关基因的表达分析

以两个耐贮性不同的青花菜高代自交系‘8554’和‘90196’为试验材料,分析其在贮藏过程中叶绿素含量的变化差异,利用实时荧光定量PCR技术对叶绿素降解相关基因的表达量进行研究。结果表明,在4 ℃贮藏期间,‘8554’和‘90196’的叶绿素含量均呈下降趋势,但耐贮藏材料‘8554’下降缓慢,且始终高于不耐贮材料‘90196’。BoCLH1（叶绿素酶1）的表达量变化在上述两种材料中表现一致,均只在初始时检测到较高表达,后期表达量很低。BoCLH2（叶绿素酶2）的表达量在‘8554’中变化较小,在‘90196’中变化较大,且高于‘8554’。BoPPH（脱镁叶绿素酶）在‘8554’中一直呈下降趋势,而在‘90196’中贮藏14 d时有显著上升过程。BoPaO（脱镁叶绿酸a加氧酶）的表达量变化在二者中均有急剧增加的过程,但是在‘8554’中出现急剧增加的时期明显滞后于‘90196’。BoRCCR（红色叶绿素代谢产物还原酶）在‘90196’中于贮藏21 d时出现一个明显的表达高峰,而在‘8554’中未出现。上述结果表明耐贮藏性不同的青花菜叶绿素降解机制不同,其衰老过程中叶绿素含量的变化主要通过BoCLH2、BoPPH、BoPaO以及BoRCCR的表达量变化来调节,BoCLH1主要在青花菜初始衰老中起降解叶绿素的作用。     

不同溶质桃果实的软化与乙烯合成相关基因的差异表达

以八成熟Stonyhard型桃‘霞脆’和‘有名白桃’、软溶质桃‘银花露’、硬溶质桃‘湖景蜜露’、不溶质桃‘金童6号’的果实为试材,研究了25 ℃和4 ℃贮藏条件下果实软化及乙烯生物合成途径相关基因表达水平的差异。结果显示：两种贮藏温度下,Stonyhard型桃‘有名白桃’和‘霞脆’果实释放极少量乙烯;25 ℃常温条件下,Stonyhard型桃果实硬度保持较高水平,但4 ℃低温诱导了‘有名白桃’果实软化。实时荧光定量PCR表明,软溶质、硬溶质和不溶质桃的PpACS1基因均具有高表达丰度,而Stonyhard型‘霞脆’和‘有名白桃’的表达水平极低;两种贮藏温度下,5个桃品种果实在整个贮藏期间均未检测到PpACS2和PpACS3基因的表达。此外,低温诱导了PpACO1基因在Stonyhard型桃‘霞脆’和‘有名白桃’中的表达,‘有名白桃’果实endo-PG基因受低温刺激表达也上调。说明不同肉质类型的桃贮藏期间果实软化与乙烯的生物合成关系密切,不同温度下通过调节相关基因的表达水平进而调控果实软化进程。     

酿酒葡萄新品种‘雪兰红’

 ‘雪兰红’葡萄是以‘左优红’作母本,‘北冰红’为父本杂交育成。果穗圆锥形,单穗质量145.2 g,果粒圆形,单粒质量1.39 g。果皮蓝黑色,果肉绿色,无肉囊。果实可溶性固形物含量16.2% ~ 21.8%,总酸12.4 ~ 15.6 g · L^-1,单宁0.333 ~ 0.398 g · L^-1,出汁率55.3% ~ 62.1%。酿制干红山葡萄酒,酒质好。在吉林省东南地区栽培9月中下旬果实成熟。抗寒,丰产,产量20.3 t · hm^-2,比对照品种‘左优红’增产16.0%。     

早熟梨新品种‘徽香’

 ‘徽香’梨是从砂梨品种‘清香’的早熟芽变中选育出的新品种,果实成熟期比‘清香’早7 d,果实阔卵圆形,果形指数0.97,平均单果质量228.0 g;可溶性固形物含量11.1%,总酸含量0.88%,维生素C含量2.2 mg · kg^-1,硬度11.8 kg · cm^-2;果肉细腻,甜酸,微香,石细胞少;综合性状优于‘清香’。     

柿新品种‘中柿1号’

 ‘中柿1号’是从野生柿的芽变中选育出的新品种。果实扁方形，平均单果质量132.7 g。果皮较薄，果肉柔软多汁，无核或极少核，可溶性固形物含量22%。丰产，稳产，抗寒，抗旱，抗病性能较强，生育期约120 d，在豫西地区9月下旬成熟。适用于加工柿饼、柿醋、柿酒、柿霜等。     

丙烯和1–甲基环丙烯处理对采后柿果实XTH基因表达的影响

 为了进一步探索木葡聚糖内糖基转移/水解酶（XTH）在柿（Diospyros kaki L.）采后软化中的分子调控机制,应用实时荧光定量PCR 技术检测常温下丙烯和1–甲基环丙烯（1-MCP）处理的‘富平尖柿’果实中XTH 基因表达量的变化。结果显示,丙烯处理能够促进柿果实成熟软化,增加乙烯释放并使高峰提前到来,而1-MCP 处理能够延缓果实软化,抑制乙烯释放。随着柿果实成熟软化推进,4 个XTH 基因呈现不同的表达方式,且丙烯处理促进了4 个XTH 基因的表达,而1-MCP 处理则抑制它们的表达。其中,DkXTH1 和DkXTH2 在柿果实成熟软化过程中表达量较高,且二者表达高峰分别在果实成熟的初期和中期,说明DkXTH1 和DkXTH2 分别与采后柿果实初期和中后期的软化关系密切。结合乙烯释放量结果分析显示,柿果实XTH 基因的表达受乙烯调控,对柿果实的成熟软化中具有一定的促进作用。     

遮光性套袋对黄肉桃类胡萝卜素合成及相关基因表达的影响

以‘金童6号’和‘金童8号’黄肉桃为试材,于花后60 d时套袋对果实进行遮光处理,研究遮光对果实叶绿素和类胡萝卜素积累的影响,以及类胡萝卜素合成关键基因的表达差异。结果表明：伴随果实成熟,叶绿素含量逐渐降低,且3个采样时期套袋果实中的叶绿素含量均显著低于不套袋的对照;类胡萝卜素含量逐渐升高,但未成熟期套袋果实低于对照,成熟期则显著高于对照。利用高效液相色谱（HPLC）对果肉类胡萝卜素组分的分析表明：在黄肉桃果实未成熟期,类胡萝卜素以叶黄素和β–胡萝卜素积累为主,表现出叶绿体合成途径特征;进入成熟期,有色体类胡萝卜素合成途径占据优势,形成更为稳定的酯化类隐黄质和紫黄质,并且套袋果实中酯化类胡萝卜素的积累水平明显高于对照果实。此外,分子证据表明伴随果实成熟,类胡萝卜素合成关键基因HDR（羟甲基丁烯基–4–二磷酸还原酶）、PSY1（八氢番茄红素合成酶1）、PSY2（八氢番茄红素合成酶2）、PDS（八氢番茄红素脱氢酶）和HYB（β–胡萝卜素羟化酶基因）在套袋和不套袋果实中均呈现上调表达趋势。值得注意的是,DXS（1–脱氧– D–木酮糖–5–磷酸合成酶基因）、PSY2和PDS基因在成熟期套袋果实中的表达水平低于对照,而HYB基因的表达水平显著高于对照。     

套袋对‘茌梨’果实蔗糖代谢及相关酶基因表达的影响

 研究了4种材质的果袋套袋处理对‘茌梨’（Pyrus bretschneideri Rehd.‘Chili’）果实生长发育过程中可溶性糖含量及蔗糖代谢的影响。结果表明,果实中的果糖、葡萄糖、蔗糖及可溶性总糖含量均随着果实的发育进程而增加;不同材质果袋影响糖增加的程度不同,套黄蜡纸袋的糖增加最少;转化酶（Ivr）活性随着果实的发育而降低,套袋降低了花后75 ~ 90 d 和花后150 d 果实酸性转化酶（AI）活性,而对中性转化酶（NI）影响不明显;蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性随着果实的发育而增加,套袋处理不同程度上降低了SPS活性,以套黄蜡纸袋最为明显,其次是套白蜡纸袋和无纺布袋,套塑料膜袋的大部分测试点与对照差异不显著;随着果实的发育,果实中蔗糖合成酶合成活性（SSs）逐渐增加,蔗糖合成酶分解活性（SSc）逐渐下降,套袋对SSs活性影响在多数测定点差异不显著,但降低了果实发育后期SSc活性。蔗糖代谢相关酶基因AIV1、AIV2、SPS1和SUS1表达的实时荧光定量PCR分析表明,套袋降低了AIV2的相对表达量,降低程度套无纺布袋大于套塑料膜袋;推迟了果实中SPS1的相对表达量最大值出现的时间,套塑料膜袋果的SPS1相对表达量在发育前期显著低于对照;影响了SUS1相对表达量的变化,整个发育过程未见套塑料膜袋果有SUS1相对表达量高峰出现,套黄蜡纸袋果的SUS1相对表达量最大值较对照提前15 d,之后显著低于对照。     

桃果实PpOAT 和PpP5CS 的克隆及其对外源#br# GABA 处理的响应表达

 利用RT-PCR 结合RACE 技术从‘玉露’桃果实中克隆得到Δ1–吡咯啉–5–羧酸合成酶 （P5CS）和鸟氨酸转氨酶（OAT）基因的全长cDNA 序列,分别命名为PpP5CS 和PpOAT（GenBank 登 录号分别为KP973954 和KP973956）。PpP5CS 全长2 511 bp,开放阅读框为2 151 bp,编码717 个氨基酸 组成的蛋白质多肽,5′-UTR 长度为123 bp,3′-UTR 序列长度为235 bp;PpOAT 全长1 686 bp,开放阅读 框1 416 bp,编码472 个氨基酸,5′-UTR 长度为151 bp,3′-UTR 序列长度为119 bp。进化树分析发现, PpOAT 和PpP5CS 与湖北海棠的同源性最高,与MhOAT 和MhP5CS 的相似性分别达到88%和91%。采 用荧光定量PCR 分析了外源5 mmol · L-1 GABA 处理对桃果实0 ℃贮藏期间果实冷害发生和内源脯氨酸 合成关键基因PpOAT 和PpP5CS 表达的影响。结果表明,GABA 处理能显著抑制‘玉露’桃果实0 ℃贮 藏期间果肉出汁率的下降,减轻冷害。通过上调果实中PpOAT 和PpP5CS 的表达,提高内源脯氨酸的合 成和积累,进而增强了果实抵抗低温胁迫的能力,可能是外源GABA 处理减轻桃果实冷害的重要原因。     

磨盘柿温水脱涩过程中单宁含量及自由基清除能力的变化

 通过研究磨盘柿果实温水脱涩过程中单宁含量和ABTS［2,2–联氮–二（3–乙基–苯并噻唑–6–磺酸）］自由基清除能力的变化,进一步为涩柿果实利用及营养评价提供参考依据。采用40 ℃温水对磨盘柿进行脱涩处理,测定了脱涩过程中果实硬度、可溶性固形物、单宁含量、总酚含量及ABTS自由基清除能力的变化。经24 ~ 27 h脱涩,脱涩过程中果实硬度和可溶性固形物均呈缓慢下降的趋势;总单宁含量介于7.32 ~ 10.62 mg &;#8226; g-1FW之间;可溶性单宁含量、总酚含量及亲水性物质的ABTS自由基清除能力在前12 h下降明显,之后维持较低水平;亲脂性物质的ABTS清除能力在整个脱涩过程中变化不大且一直维持较低水平。其中,总酚含量与ABTS自由基清除能力呈极显著正相关。     

柿树乙醇脱氢酶活性与可溶性单宁含量的关系

研究了4种不同脱涩类型柿(Diospyros kaki Thunb)果实和叶片中的可溶性单宁含量、乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase, ADH）活性和ADH最适反应温度,以了解ADH在脱涩过程中的作用。结果表明：不完全甜柿和完全甜柿果实发育前期,可溶性单宁含量逐渐降低,ADH活性逐渐增高,到果实基本完成脱涩后,ADH活性又开始降低,在不完全甜柿中变化较大;涩柿和不完全涩柿在果实近熟期,可溶性单宁含量有所下降,但不能完成脱涩,且ADH活性较低。叶片发育过程中,可溶性单宁含量的变化与ADH没有相关性。乙醇脱氢酶的最适反应温度在25℃左右。ADH与柿果实脱涩有一定关系。     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

刺梨GDP-L–半乳糖磷酸酶基因的表达及其与AsA积累的关系

 采用RT-PCR和RACE技术,从刺梨（Rosa roxburghii Tratt）果实中扩增出GDP-L–半乳糖磷酸酶（GDP-L-galactose pyrophosphatase,GGP）基因的全长cDNA序列,并分析其在不同组织和果实不同发育阶段的表达特点及其与AsA积累的关系。结果表明：刺梨GGP基因cDNA（RrGGP,GenBank 登录号：HM998753）包含1个长度为1 341 bp的开放阅读框（ORF）,编码445个氨基酸;其氨基酸序列与苹果、猕猴桃等的相似性均在80%以上。RT-PCR分析表明,该基因在刺梨不同器官中的表达差异明显：在果实中的表达量最强,叶中次之,而花和茎中只能检测到极微弱的表达。在果实不同发育时期都能检测到RrGGP的表达,在发育初期（花后50 d内）表达较弱,花后60 ~ 100 d呈高水平表达,而后随着果实成熟而下调。刺梨中RrGGP的表达特点与AsA积累高度一致,意味着该基因可能是果实发育过程中AsA合成的关键基因。     

草莓果实ABA积累关键酶基因FaNCED1和FaBG1转录水平的分析

为探讨草莓果实发育过程中ABA积累的酶学调控机制,文章以花后1～4周的‘杜克拉’草莓7个时期果肉为试材,利用实时荧光定量PCR分析ABA积累关键酶基因FaNCED1和FaBG1转录水平。结果表明,在整个草莓果实发育过程中,果肉中FaNCED1基因表达水平明显地分为两个持续上升阶段,即从小绿期至白熟期和始红期至全红期,但二者之间还存在一个短暂下降期,即白熟期至始红期;果肉中FaBG1基因表达水平呈逐渐降低的趋势。结合果肉中ABA含量分析发现,FaNCED1基因转录水平呈现与ABA水平相似的变化趋势。本研究主要得出以下结论:(1)退绿和着色是草莓果实发育成熟过程中两个突出事件;(2)果肉中ABA水平两次持续快速积累分别与草莓果实退绿和着色相偶联;(3)果肉中ABA含量主要由FaNCED1基因决定,而与FaBG1基因关系不大。以上结果为从分子水平调控草莓果实中ABA含量,进而调控果实的发育奠定研究基础。     

番茄生长素响应因子基因SlARF12在果实发育过程中的功能分析

以番茄‘Micro-Tom’为材料,研究了生长素响应因子基因SlARF12 （序列号：HM565127.1）在果实发育过程的生物学功能。实时定量PCR 检测表明,SlARF12在花蕾中表达量逐渐降低,而在授粉后的子房中显著高于去雄后未授粉的子房。利用RNA干扰（RNAi）技术抑制SlARF12表达,对番茄植株营养生长与花的发育没有显著影响,但SlARF12 RNAi果实显著大于野生型与空载转化植株的果实,且开花前去雄未授粉不能形成单性结实的果实。利用半薄切片观察转基因番茄果实早期发育细胞学特性发现,转化植株的果实果皮细胞显著大于对照果实细胞,但是两者果皮细胞层数没有显著差异。基因表达分析发现在SlARF12 RNAi的子房与幼果中细胞分化相关基因CycB1.1和CDKB2.1等的表达水平同对照相比下降,而SlPEC等细胞膨大基因表达量显著高于对照。所以抑制SlARF12可增强果实中细胞膨大相关基因的表达,从而促进果实膨大。以上结果表明,SlARF12可负调控番茄果实膨大但不参与坐果启动调控过程,显示了生长素通过ARF信号精细调控果实发育的各个阶段。