‘鸭梨’钙调素基因的克隆与表达分析

以‘鸭梨’为材料,用RT-PCR及RACE技术克隆CaM,并借助实时定量PCR技术分析‘鸭梨’花、叶及果实不同发育时期的表达模式,获得了2个长度为764和801bp的CaM cDNA序列,分别命名为PbCaM1和PbCaM2,二者均含有450bp完整开放阅读框,编码149个氨基酸,且氨基酸序列相同。‘鸭梨’CaM在系统进化上具有高度保守性,与苹果相比,两者氨基酸序列为100%一致性。PbCaM1和PbCaM2具有时空表达特异性,它们在成叶、盛花期花瓣和幼果期表达量较高。本研究表明CaM具有高度保守性,PbCaM1和PbCaM2在‘鸭梨’果实早期生长发育过程中起着非常重要的作用。     

壳聚糖对草莓冷藏和货架期间品质的影响

以"达赛莱克特"草莓为试材,研究1%壳聚糖处理的草莓果实在0℃低温贮藏7 d后20℃常温货架6 d期间的品质变化规律。结果表明:与对照(0.1%醋酸溶液处理)相比,壳聚糖处理降低了低温贮藏后期和货架期草莓果实的呼吸速率、花青素、类黄酮及酚类物质的含量,保持较高的果实硬度,显著减少了货架期草莓果实腐烂和霉菌的发生,对果实失重率和可溶性固形物含量无显著影响。表明1%壳聚糖处理可有效延缓草莓的采后衰老进程,延长果实的货架期。     

鸭梨肌动蛋白2基因克隆和表达分析

根据其他植物肌动蛋白2基因(Actin2)的保守序列设计一对简并性引物,从鸭梨叶片中克隆到1个编码肌动蛋白的基因,命名为PbACT2。PbACT2基因cDNA全长为1 180bp,开放阅读框1 134bp,编码377个氨基酸。氨基酸比对分析表明,该基因编码的氨基酸与其他陆生植物肌动蛋白基因具有较高的同源性。研究证明,PbACT2在鸭梨不同器官和不同发育时期的表达基本一致,说明该基因的表达较为稳定。     

外源抗坏血酸对鲜榨梨汁褐变的影响

以11个梨品种("雪梨""鸭梨""黄冠梨""红香酥""南水""玉露香""秋月""早酥红""新高""晚秀""雪青")为试材,榨取果汁,分别添加不同浓度(0.1%、0.2%)抗坏血酸,以不添加抗坏血酸为对照(CK),测定不同浓度抗坏血酸对梨汁pH、多酚氧化酶(PPO)活性、可滴定酸含量、OD420的影响。结果表明:梨汁褐变与pH、可滴定酸含量、PPO活性无关;抗坏血酸并非通过降低梨汁pH,抑制梨汁PPO活性而抑制褐变。     

1-MCP和延迟冷藏对‘早红考密斯’梨货架期间品质 和软化相关基因表达的影响

【目的】针对‘早红考密斯’梨因果肉软化和果实腐烂导致损耗严重等问题,通过分析1-MCP和延迟冷藏处理对‘早红考密斯’梨果实腐烂和货架期软化的影响,解析‘早红考密斯’梨中果实软化相关基因表达模式,旨在为延长‘早红考密斯’梨货架期提供新的理论依据。【方法】‘早红考密斯’梨经1.0 μL?L ^-1 1-甲基环丙烯（1-MCP）处理后,分别在（20±2）℃下放置0、3和6 d后再进行（0±0.5）℃冷藏。冷藏95 d后转入货架期（（20±2）℃）分析果实品质变化,利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析多聚半乳糖醛酸酶基因（PG1、PG2）、α-阿拉伯呋喃糖苷酶基因（ARF1、ARF2）和β-半乳糖苷酶基因（GAL4）的表达模式。 【结果】延迟冷藏易导致‘早红考密斯’梨果实软化和腐烂,并且随着处理时间延长,果实腐烂率加剧;与空气密封处理后直接冷藏（CK）相比,1-MCP结合延迟冷藏处理能有效维持货架期果实硬度,抑制果实呼吸速率和乙烯生成速率,减少果实腐烂,保持果实品质,但随着延迟冷藏处理时间延长,果实货架期呼吸速率和乙烯生成速率增加,果实软化进程加快;1-MCP结合延迟冷藏处理可显著抑制果实软化相关基因PG1、PG2、ARF1、ARF2和GAL4等的表达,但随着延迟冷藏处理时间延长,这种抑制效果减弱。【结论】延迟冷藏易导致‘早红考密斯’梨腐烂,因此采后需尽快冷藏;1-MCP抑制软化和腐烂效果明显,结合延迟冷藏处理,在一定程度上有利于‘早红考密斯’梨冷藏后货架期果实软化;PG1、PG2、ARF1和GAL4参与了‘早红考密斯’梨冷藏后货架期果实的软化过程。     

鸭梨PAL克隆及其在果实发育和机械伤害过程中的表达

【目的】克隆鸭梨苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）序列,并分析其在果实发育阶段和机械伤害时的表达模式,为研究鸭梨褐变机制提供理论依据。【方法】采用同源克隆方法,获得鸭梨PAL全长序列;利用在线生物信息学软件对其进行分析;采用MEGA 5.1软件构建PAL蛋白系统进化树;利用实时荧光定量PCR技术分析PAL在鸭梨果实发育阶段及受机械伤害过程中的表达。【结果】在鸭梨中获得了2个含完整CDS区的PAL,分别命名为PbPAL1和PbPAL2。PbPAL1 cDNA序列全长为2 232 bp,含2 160 bp完整开放阅读框、60 bp的5′非翻译区及12 bp的3′非翻译区,GenBank登录号为GU906268.1;PbPAL2 cDNA序列全长为2 387 bp,含2 163 bp完整开放阅读框、14 bp的5′非翻译区及210 bp的3′非翻译区,GenBank登录号为GU906269.1。系统进化分析表明PbPAL1和PbPAL2位于分子进化树的不同分支,PbPAL1与西洋梨（Pyrus communis）的PAL同源性较高,而PbPAL2与桃（Prunus persica）的PAL同源性较高。定量PCR分析表明,随着鸭梨果实发育成熟,果皮、果肉和果心的PbPAL1和PbPAL2表达量各异,但均呈下降趋势;且果实发育早期果心中的PbPAL1和PbPAL2表达量显著高于果皮和果肉。损伤处理可迅速诱导鸭梨的果肉褐变,果皮褐变出现较晚;同时,损伤刺激果皮和果肉组织中PbPAL1和PbPAL2表达上调。果皮中PbPAL1表达量在损伤处理后6 h达到高峰,而PbPAL2在损伤处理后48 h才显著上升;果肉中PbPAL1在损伤处理后1 h表达量开始显著上升,而PbPAL2在损伤处理后12 h才显著上升。【结论】鸭梨PbPAL1和PbPAL2属于2个不同的PAL类型,其表达随果实发育呈下降趋势,机械损伤过程中,两基因表达显著上调,表明其参与了损伤引起的组织褐变过程。     

鸭梨GAPDH基因家族的克隆及其表达特征

【目的】从鸭梨中克隆GAPDH基因家族,筛选合适的鸭梨内参基因。【方法】采用同源克隆的方法,克隆鸭梨GAPDH基因家族,用半定量PCR方法分析4个鸭梨GAPDH基因在鸭梨幼叶、花蕾、盛花期花瓣、幼果期果肉和成熟期果心,以及幼果期、膨大期、成熟期和褐变期果心的表达特征。【结果】从鸭梨中成功克隆出了4个GAPDH基因,分别命名为PbGAPDHa、PbGAPDHb、PbGAPDHc1和PbGAPDHc2。其中PbGAPDHa和PbGAPDHb是由一个共同的祖先基因倍增进化来的,主要在鸭梨的幼叶中表达,其蛋白定位在质体;而PbGAPDHc1和PbGAPDHc2是一个基因的2种拷贝形式,在鸭梨的花、幼叶、果实等组织中表达量基本一致,在不同发育时期的果心中表达量也相近,其蛋白定位在细胞质。【结论】PbGAPDHc1和PbGAPDHc2适合作为鸭梨的内参基因。     

窖藏和冷藏条件下鸭梨挥发性物质及其相关基因表达分析

【目的】比较窖藏和冷藏过程中,鸭梨果实品质、呼吸速率、乙烯释放速率、电子鼻特征、挥发性物质及其相关基因表达的差异,进一步解析两种贮藏方式对鸭梨香气物质形成的影响及其机制。【方法】鸭梨采收后以窖藏和冷藏两种方式贮藏,测定贮藏期间果实硬度、可溶性固形物含量（SSC）、可滴定酸（TA）含量、呼吸速率和乙烯释放速率,使用电子鼻检测挥发性物质变化,利用气质联用色谱（GC-MS）测定挥发性物质成分及含量,利用荧光定量PCR（Real-time PCR）技术分析乙烯生成（PbACS1、PbACO2）及其信号转导（PbETR1、PbETR2、PbERS1a、PbERS1b、PbEIN3、PbERF）、挥发性物质合成（PbAAT1、PbADH2、PbADH3、PbADH5、PbHPL、PbLOX1、PbLOX8）相关基因的表达量变化情况。【结果】冷藏期间,鸭梨果实硬度变化较小,SSC上升,TA含量下降。窖藏时,果实硬度下降比较明显,但对SSC的影响较小,而TA含量增加。与冷藏相比,窖藏下果实呼吸速率较高,乙烯释放高峰提前1个月出现,且其峰值较高。电子鼻可有效区分两种贮藏方式下的挥发性物质,其中W1W、W5S、W2W、W1S这4种传感器对挥发性物质区分起主要作用;窖藏期间果实挥发性物质较多。鸭梨果皮和果肉的挥发性物质包含醛类、酯类、醇类、萜类、烷烃类等,且果皮中含量较高;窖藏果皮和果肉、冷藏果皮和果肉中分别检出36种和33种、28种和24种挥发性物质,窖藏鸭梨较冷藏时生成更多的乙酯类化合物,其中己酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、（E,Z）2,4-癸二烯酸乙酯等为果皮主要香味物质,己酸乙酯、丁酸乙酯为果肉主要香味物质。相关基因的表达分析表明,与冷藏相比,窖藏明显上调鸭梨果皮和果肉ACC氧化酶（PbACO2）、脂氧合酶（PbLOX1）和醇酰基转移酶（PbAAT1）相关基因的表达,下调乙烯不敏感转录因子（PbEIN3）的表达。【结论】在贮藏3个月内,与冷藏鸭梨相比,窖藏条件明显促进乙烯生成（PbACO2）和香气合成（PbLOX1、PbAAT1）等基因的表达,此时果实具有较多的香气物质种类和较高含量,表现出香味浓郁的特点。     

1-MCP、乙烯吸收剂以及MAP处理对“新红星”苹果冷藏和货架期品质的影响

对“新红星”苹果进行1-甲基环丙烯（1-MCP）、自发气调包装（MAP）与乙烯吸收剂（EA）处理,然后于0 ℃下冷藏,研究不同处理在冷藏270 d后20 ℃货架期果实品质的差异。结果表明：贮后货架期间,“新红星”苹果果实硬度和可滴定酸含量下降,可溶性固形物含量无明显变化,虎皮病增多;MAP包装与1-MCP+EA+MAP能较好维持冷藏期间“新红星”苹果果实硬度,同时1-MCP+EA明显降低了冷藏期间虎皮病病情指数、显著降低了果实乙烯释放量和呼吸速率,并且抑制果皮α-法尼烯及共轭三烯的生成。综合分析认为,1-MCP+EA+MAP处理能较好维持"新红星"苹果冷藏和货架期间的品质,并能显著控制果实虎皮病的发生。