柚芽变株系类胡萝卜素代谢差异基因的转录组学分析

为了研究‘琯溪蜜柚’果实红肉突变株系类胡萝卜素代谢和芽变的分子机制,本研究以‘琯溪蜜柚’及其芽变一代品种‘红肉蜜柚’和芽变二代品种‘三红蜜柚’果实为材料,使用RNA-seq技术研究3个品种3个发育时期果肉类胡萝卜素的代谢。经生物信息学分析,共筛选出参与类胡萝卜素生物合成显著差异表达的10个基因,分别为八氢番茄红素合成酶基因（PSY）、六氢番茄红素脱氢酶基因（ZDS）、类胡萝卜素异构酶基因（CRTISO1、CRTISO2）、紫黄质脱环氧酶基因（NPQ1）、9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因（NCED3、NCED5）、脱落醛氧化酶基因（AAO3）、ABA 8’-羟化酶基因（CYP707A1）、类胡萝卜素裂解双加氧酶基因（CCD4）。共表达分析揭示了7个家族转录因子的表达模式与类胡萝卜素合成基因高度相关,分别为MADS、bZIP、bHLH、MYB、AP2/ERF、NAC和WRKY。通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）验证了部分基因的表达模式,结果与RNA-seq结果高度一致。此外,经对‘红肉蜜柚’果肉转色期的初生和次生代谢通路DEGs富集分析,发现类胡萝卜素的积累过程中,细胞壁、脂质、类黄酮代谢差异基因大量富集。研究结果揭示,‘琯溪蜜柚’果实红肉突变品种‘红肉蜜柚’和‘三红蜜柚’果实类胡萝卜素的形成和积累,是由类胡萝卜素的代谢相关酶基因差异表达和转录因子调控引起的;在果肉红色芽变的同时,伴随着与汁胞粒化相关的基因突变。这对进一步开展柚子果实类胡萝卜素的形成与积累、汁胞粒化研究,为解析柚果实不同颜色突变、汁胞粒化的机制有重要参考价值。     

不同类型芒果果肉类胡萝卜素、香气和糖酸品质分析

为研究果肉色泽存在明显差异的芒果果实品质特征,分析了4个浅黄色果肉品种（低类胡萝卜素含量）和4个深黄色果肉品种（高类胡萝卜素含量）的果肉类胡萝卜素、香气、糖和酸含量及组成特征。结果表明：不同品种间类胡萝卜素组分大致相同,其中β-胡萝卜素是各品种中含量最丰富的类胡萝卜素,约占总类胡萝卜素的33％～79％。高类胡萝卜素含量的品种糖含量高、酸含量低,果实香气物质均以单萜烯类为主;低类胡萝卜素含量的品种糖含量较低、酸含量较高,其中‘鹦鹉芒’和‘丰顺无核’果实香气物质分别以酯类和醛类为主,而‘大白玉’和‘白象牙’香气物质以单萜烯类为主。     

‘三红蜜柚’果实类胡萝卜素合成途径部分酶基因的克隆及 表达分析

果实颜色是柚（Citrus maxima）的重要性状之一,为了解其色泽调控机理,本研究以‘三红蜜柚’为材料, 从柚转录组数据库（未发表）中筛选得到 CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 的序列,分别编码 438、533、570、 214 个氨基酸。生物信息学表明,CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 编码的氨基酸序列与可可树、木薯和甜橙的同 源相似度较高,尤其是与甜橙的同源性分别高达 97.95%、99.81%、97.89%和 100%。实时荧光定量 PCR 检测结果表明, CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 在蜜柚的汁胞、囊衣和海绵层中均有表达,且表达量基本都呈先增后降的趋势, 说明这些基因在蜜柚类胡萝卜素代谢中不可或缺。4 个基因表达水平基本都在花后 150~180 d 达到最大,说明这些基因 之间有着密切的协作关系。本研究为类胡萝卜素在蜜柚果实各个组织的调控提供了研究信息,并为进一步通过基因调 控来提高蜜柚的外观品质奠定了基础。     

2个杧果品种果实品质及其构成研究

以红杧六号和桂热82号两个杧果品种为试材,研究其果实品质特征及其构成,结果表明:红杧六号果实单果重、可食率、类胡萝卜素含量、可滴定酸含量均高于桂热82号,而可溶性糖含量和糖酸比低于桂热82号。高效液相色谱(HPLC)分析表明,芒果果实共含3种糖、11种有机酸和4种类胡萝卜素,即果糖、葡萄糖和蔗糖;草酸、酒石酸、奎尼酸、苹果酸、抗坏血酸、乳酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、富马酸、琥珀酸和没食子酸;堇菜黄素、β-胡萝卜素、叶黄素和番茄红素。其中,蔗糖、苹果酸和堇菜黄素分别为芒果的主要糖、有机酸和类胡萝卜素种类。两个品种果实不同糖、有机酸和类胡萝卜素组分的含量多数存在显著差异。综合而言,桂热82号的果实品质和风味较好。     

不同保鲜薄膜袋包装对建阳桔柚贮藏保鲜效果的影响

以杂柑类新品种—‘建阳桔柚’果实为材料,研究微孔薄膜袋(WK微孔)、打孔薄膜袋(DK打孔)和无孔薄膜袋(CK对照)包装对‘建阳桔柚’果实在(10±1)℃下贮藏120 d保鲜效果的影响。结果表明,与无孔薄膜袋包装相比,微孔薄膜袋和打孔薄膜袋包装能使采后‘建阳桔柚’果实包装袋内保持较高的O_2含量和较低的CO_2含量,有利于维持‘建阳桔柚’果实进行低水平有氧呼吸,显著减少因无氧呼吸造成的果肉乙醇积累,保持较高的‘建阳桔柚’果肉可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和类胡萝卜素含量,显著提高果实好果率,降低果实失重率、感病指数和枯水指数;并且微孔薄膜袋包装对‘建阳桔柚’的贮藏保鲜效果更优于打孔薄膜袋。     

漳州水仙花瓣和副冠类胡萝卜素成分分析及合成途径基因表达研究

采用高效液相色谱（HPLC）分析漳州水仙‘金盏银台’花瓣和副冠中主要类胡萝卜素成分。结果显示,黄色副冠的主要色素成分是叶黄素,含量为3.73×104 μg/g ,β-胡萝卜素的含量很低,仅2.7 μg/g;白色花瓣中各种类胡萝卜素的含量都极低。同时,采用RT-PCR方法分析类胡萝卜素合成途径结构基因PSY、PDS、ZDS、LYCE、LYCB、BCH在‘金盏银台’白色花瓣、黄色副冠,洋水仙‘粉红魅力’白色花瓣、红色花副冠,洋水仙‘嘹亮’黄色花瓣、橙黄色副冠中的表达情况。结果表明,花瓣与同一品种副冠间结构基因     

琯溪蜜柚汁胞粒化研究概况

溪蜜柚的汁胞粒化是生长后期成熟期和采后贮藏期间发生的生理病害。其主要表现为汁胞异常膨大 ,变硬 ,汁胞木质化 ,汁味变淡 ,一般为囊瓣近蒂端汁胞先发生 ,后渐向果心发展 ,果心处长形汁胞最为严重。采后贮藏期表现为汁胞枯水、干瘪 ,并与采前粒化病并存于一果中 ,严重时汁胞颜色变为土黄色 ;果皮的海绵层变得疏松、绵烂 ,外果皮与正常果无明显区别。一、研究进展情况1、汁胞粒化与溪蜜柚自身的关系 :①与可育种子数有关 :溪蜜柚具自花不孕特性 ,若无异花授粉 ,果实中仅有败育种子 ,果实粒化发生严重 ,如通过人工授于坪山柚花粉产生…     

三角褐指藻岩藻黄素合成途径及其关键基因对高光照的响应

以三角褐指藻为材料,以岩藻黄素的合成途径中主要的六个酶:八氢番茄红素合成酶、八氢番茄红素脱氢酶、ζ-胡萝卜素脱氢酶、胡萝卜素异构酶、番茄红素β-环化酶和玉米黄素环氧酶为研究对象,研究高光照胁迫对三角褐指藻岩藻黄素合成代谢途径中关键基因表达量以及岩藻黄素含量的变化规律。以光照强度为500μE/(m2·s),分别照射处理三角褐指藻3h、6h、12h,采用HPLC对岩藻黄素含量进行定量分析。随着光照时间的延长,岩藻黄素含量呈现先上升后下降的趋势;高光照6h样品中岩藻黄素含量为1.85mg·g-1DW(dry cell weight),比高光照0h对照组中岩藻黄素含量增加了2.16倍。qRT-PCR分析结果表明玉米黄素环氧酶基因zep1和八氢番茄红素合成酶基因pys转录本在高光照胁迫6h时丰度最高,与对照组相比提高了近2倍,基因表达量的变化表现出与岩藻黄素含量变化相一致的趋势。高光照处理3h后,胡萝卜素异构酶基因crtiso3、八氢番茄红素脱氢酶基因pds、ζ-胡萝卜素脱氢酶基因zds的表达水平相比于对照组明显降低,表现出应对高光照胁迫的快速响应;番茄红素β-环化酶基因lcyb、胡萝卜素异构酶基因crtiso1的表达水平则在高光照处理12h后明显提高;与zep1和pys相比,lcyb和crtiso1基因的表达对高光照胁迫处理的响应时间要滞后至少6h。本研究揭示了高光照胁迫处理下三角褐指藻中岩藻黄素含量及其合成途径中关键基因的表达模式,表明zep1和pys基因表达水平与岩藻黄素合成量之间存在明显的线性关系。     

贮藏温度对采后枇杷果实类胡萝卜素含量的影响

以"早钟6号"枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.cv.Zaozhong No.6)果实为试材,采用高效液相色谱法(HPLC)对果实类胡萝卜素进行定性和定量分析,探讨贮藏温度对枇杷果实类胡萝卜素积累的影响。结果表明:在果实贮藏1~12 d期间,25℃贮藏条件下枇杷果肉叶黄素、β-隐黄质、β-胡萝卜素含量始终高于4℃和8℃贮藏,且在8℃和25℃贮藏条件下果肉中这3种色素含量呈相似的"升-降"变化规律,但3种色素含量峰值出现的时间各不相同。4℃贮藏条件下果肉叶黄素、β-隐黄质含量随贮藏时间的延长逐渐下降而不利于积累,总体上4℃贮藏的果肉叶黄素、β-隐黄质、β-胡萝卜素含量低于25℃和8℃贮藏。可见,贮藏温度越低越不利于果肉类胡萝卜素的积累,不同温度贮藏后期果肉类胡萝卜素积累减少,贮藏温度过低或贮藏时间过长均不利于果肉类胡萝卜素的积累。综合评价不同温度贮藏枇杷果实的商品价值,8℃环境条件下较适宜枇杷果实的长期贮藏。     

外源ABA对木薯叶片β-胡萝卜素合成通路相关基因表达的影响

探究不同浓度外源ABA对木薯叶片β-胡萝卜素合成途径相关基因的影响。用HPLC测定β-胡萝卜素含量的变化,用q RT-PCR的方法研究木薯胡萝卜素合成途径相关基因的表达水平。喷施20 mg/L外源ABA,木薯叶片β-胡萝卜素含量升高,叶片中涉及类胡萝卜素合成的基因LYCB上调表达,而类胡萝卜素裂解的CCD1基因下调表达。同时,核心酶PSY1与PSY2基因的下调表达与类胡萝卜素含量的变化无关联。而分别采用10 mg/L与80 mg/L浓度喷施后β-胡萝卜素含量均降低,涉及β-胡萝卜素合成通路类胡萝卜素合成相关基因表达水平下降,而经10 mg/L的外源ABA处理催化类胡萝卜素裂解的CCD1基因上调表达。研究表明太低和太高浓度的外源ABA处理木薯叶片导致β-胡萝卜素积累降低,但外源ABA浓度为20 mg/L时能显著提高叶片β-胡萝卜素含量。     

HPLC测定西番莲中叶黄素和β-胡萝卜素

为建立西番莲果肉中叶黄素和β-胡萝卜素的快速提取和HPLC检测方法,以西番莲果肉为试材,对叶黄素和β-胡萝卜素的提取和检测方法进行优化。结果表明:2种类胡萝卜素的最佳提取条件为1 050μL的乙酸乙酯-二氯甲烷-正己烷有机混合溶剂(64∶16∶4,V/V/V),10min左右可高效提取西番莲果肉中叶黄素和β-胡萝卜素。以C30色谱柱;流动相:甲醇-叔丁基甲醚(80:20,V/V)等度洗脱;流速:0.8 m L/min;进样量:20μL;柱温:30℃;检测波长:450 nm。该色谱条件下,叶黄素和β-胡萝卜素线性关系良好,相关系数(R2)分别为0.999 0和0.999 3;检出限为0.01μg/m L和0.02μg/m L;2种类胡萝卜素的平均回收率分别达到了98.47%、96.43%;样品稳定性和检测方法准确度较好,RSD5.0%。对3个西番莲品种果实中叶黄素和β-胡萝卜素含量进行测定,其含量呈现双花西番莲黄果西番莲紫果西番莲的趋势。该提取和检测方法具有速度快、有机溶剂用量少,灵敏度高等优点,能在短时间内实现大量西番莲样品中叶黄素和β-胡萝卜素的提取和检测。     

有机肥替代部分化肥改善‘三红蜜柚’树体营养及果实品质

本研究以单施化肥为对照,研究有机肥替代部分化肥对‘三红蜜柚’树体营养及果实品质的影响。结果表明：与对照相比,有机肥替代20%化肥处理可显著提高‘三红蜜柚’叶片镁、锌含量,降低叶片氮含量至适宜水平;提高‘三红蜜柚’发育过程中果实钾、钙、锌、硼含量,降低果实磷含量;并显著提高果实可溶性固形物含量、总糖含量及糖酸比,降低果实可滴定酸含量,而维生素C含量、可食率和单果质量等与对照相比未呈现显著差异。因此,有机肥替代20%化肥可提高‘三红蜜柚’叶片部分矿质营养元素含量,改善树体营养水平,提高‘三红蜜柚’果实钾、钙、锌、硼等矿质元素含量及果实品质。     

柚多聚半乳糖醛酸酶基因家族的鉴定和分析

草莓、桃、苹果等果实在生长后期和贮藏过程中逐渐软化,而柑橘类特别是柚在成熟后期和贮藏过程中出现粒化,严重影响其经济价值.本研究分析和鉴定了柚基因组中多聚半乳糖醛酸酶基因(CgPG)家族成员以及PG酶活的变化,旨在揭示柚果实成熟过程中CgPG表达与汁胞粒化形成的关系.本研究对柚基因组库中CgPG基因家族成员的数量、基因定...     

中间砧对‘诺瓦’橘柚果实品质和矿质元素含量的影响

以‘福橘’(C.tangerina Hort.ex Tanaka)、‘雪柑’(C.sinensis Osbeck)和‘清见’(C.unshih.Marc.Var.Paraecox Tan.×C.Sinensis Osb.)3种不同中间砧高接的‘诺瓦’橘柚(‘Nova’tangelo)的果实为试材,通过测定成熟期果实相关品质指标,及果实中主要营养元素、必需微量元素和非必需微量元素等23种矿质元素含量。结果表明,高接树果实品质受中间砧遗传特性的影响,以‘福橘’为中间砧的‘诺瓦’橘柚具有果实小、色泽近红色接近‘福橘’的特征。中间砧对果实矿质元素含量影响显著,‘福橘’砧果实易于富集矿质元素,除Na、Sn和Tl元素外,含量均高于‘雪柑’砧和‘清见’砧果实。     

番木瓜ζ-胡萝卜素脱氢酶基因时空表达的荧光定量PCR分析

ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)是类胡萝卜索生物合成过程中的关键酶之一,它催化ζ-胡萝卜素转化成链孢红索,并催化链孢红素向番茄红素的转化.ZDS是限速酶,在植物果实颜色和花色发育过程中起着重要作用.本研究以番木瓜黄果品种DwaIf solo和红果品种Sunrlse solo为材料,采用实时荧光定量PCR SYBR Green I荧光染料法,对2个番木瓜品种的不同组织器官及果实发育成熟过程中的ZDS基因在转录水平上的表达进行了相对定量分析.结果表明,2个番木瓜品种的果实、花、叶片中均可检测到ZDS基因在转录水平上的表达,但表达量存在组织和部位上的差异.ZDS基因在成熟果实中的表达量比花中的高,花中的比叶中的高.ZDS基因在Sunrise solo (红果肉)番木瓜果实发育成熟过程中的表达逐渐增强,且变化显著,而在Dwarf solo(黄果肉)番木瓜果实早期表达增强,成熟后期则表达趋为稳定.2个番木瓜品种成熟果肉中ZDS基因表达量存在差异,红果肉中的表达量高于黄果肉.     

光照敏感型新梢白化茶新品种‘御金香’春梢化学成分研究

用HLPC法检测了光照敏感型新梢白化茶品种‘御金香’春梢生物碱、儿茶素类、氨基酸类和光合色素类化合物含量,并以温度敏感型新梢白化茶品种‘白叶1号’和常规茶树品种‘福鼎大白茶’为对照。结果显示,‘御金香’咖啡碱和可可碱含量显著高于‘福鼎大白茶’和‘白叶1号’;儿茶素类总含量显著低于‘福鼎大白茶’和‘白叶1号。光照敏感新梢白化茶‘御金香’和温度敏感型新梢白化茶‘白叶1号’的氨基酸含量显著高于‘福鼎大白茶’,但叶绿素a和叶绿素b、β-胡萝卜素、黄体素和新黄质等光合色素含量显著低于‘福鼎大白茶’。‘御金香’呈现黄色叶片的白化现象主要是因为叶绿素含量低,而并非类胡萝卜素含量高所致。     

不同彩色甜椒果实发育过程中色素和抗氧化物质含量的变化

对培育的3个不同颜色彩椒果实发育过程中色素和抗氧化物质含量的变化规律进行研究。结果表明:白色彩椒和绿色彩椒有着相似的变化规律,即随着果实的发育成熟,叶绿素呈下降趋势,花青素和类胡萝卜素呈上升趋势,总酚和类黄酮呈先降后升的趋势;紫色彩椒含有相对较高的色素和抗氧化物质,且具有不同的变化规律,即随着果实的发育成熟,叶绿素和花青素呈下降趋势,类胡萝卜素、总酚和类黄酮则呈降-升-降的变化趋势。     

壳聚糖处理对采后建阳桔柚果实品质和贮藏特性的影响

探讨不同浓度壳聚糖处理对采后建阳桔柚果实在(10±1)℃下贮藏的生理特性、营养品质和贮藏特性的影响。结果表明：与对照果实相比,壳聚糖处理能降低建阳桔柚果实的呼吸强度,延缓果皮细胞膜透性的升高,抑制果实表面色调角h°值下降,果肉能保持较高的可溶性固形物、可滴定酸度、总糖、维生素C和类胡萝卜素含量,减少建阳桔柚果实失重和腐烂,保持较高商品率。其中以稀释500倍壳聚糖处理的保鲜效果最佳,果实商品率一直保持在95%以上,感病指数控制在0.1以下,而且果肉基本无汁胞枯水现象,贮藏后期果实的失重率可控制在5%以内。因此认为,稀释500倍壳聚糖处理是保持采后建阳桔柚品质、延长其保鲜期的有效方式。     

香蕉果实生长发育过程主要营养物质变化规律

以‘巴西’、‘威廉斯(8818)’、‘矮化威廉斯(8818-1)’3个香蕉品种的果实为试验材料,进行果实发育过程中糖、淀粉、单宁以及Vc含量的分析。结果表明,香蕉不同品种果实生长趋势及糖、淀粉、单宁和Vc的变化趋势基本一致,同一品种糖与淀粉的变化趋势正好相反。香蕉果实在整个发育过程中,以积累淀粉为主,糖含量保持较低水平(1.5%左右);后熟期,淀粉转化为糖。香蕉果实发育过程中单宁和Vc含量均呈下降趋势。     

龙眼果实发育过程果肉黄酮和氨基酸含量的变化

在晚熟龙眼品种‘立冬本’果实发育过程中,果肉黄酮含量存在差异,其积累消长动态呈"双S型"变化曲线。龙眼果实成熟后,果肉黄酮含量呈下降趋势,但随着挂树期延长,果肉黄酮含量又回升。龙眼果肉同时还含17种蛋白氨基酸和非蛋白氨基酸(γ-氨基丁酸,GABA),果实发育过程果肉黄酮含量与总蛋白氨基酸含量呈负相关,与GABA含量呈正相关,与丝氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸和脯氨酸含量呈显著负相关(P0.05),而与甘氨酸含量呈极显著负相关(P0.01)。生产中如以植物功能性活性成分高黄酮含量为目标,研究确立了‘立冬本’龙眼成熟前期的9月22日为最佳采收时间。