贮藏时间对不同西瓜品种类胡萝卜素组分及含量的影响

为了探明贮藏时间对不同西瓜品种类胡萝卜素组分及含量的影响,以8个成熟期西瓜品种为研究对象,在西瓜采收后的0、5、10、15、20 d测定西瓜中的类胡萝卜素组分及含量。结果表明,在整个贮藏期间,黄瓤西瓜瓜瓤中类胡萝卜素主要组分为紫黄质和叶黄素,黄红瓤西瓜类胡萝卜素组分主要有紫黄质、叶黄素、β-胡萝卜素及痕量番茄红素,红瓤西瓜类胡萝卜素组分主要有番茄红素、β-胡萝卜素及少量的紫黄质和叶黄素。随着贮藏时间的延长,不同品种西瓜瓜瓤中的类胡萝卜素各组分及含量变化趋势不同。红瓤西瓜GR-2总类胡萝卜素含量呈现先升高后降低再升高的趋势;GR-1瓜瓤中总类胡萝卜素含量呈现先降低后升高再降低的趋势;GY-4瓜瓤中总类胡萝卜素含量呈现先降低后升高再降低的趋势;其他品种西瓜瓜瓤中总类胡萝卜素含量呈现先升高后降低的趋势。黄瓤西瓜在贮藏当天没有检测到番茄红素,但是随着贮藏时间的延长检测到痕量的番茄红素。该研究结果可为西瓜品质评价和营养育种等重要领域提供依据。     

小型西瓜果实中番茄红素含量的比较研究

用含2%二氯甲烷的石油醚有机溶剂提取小型西瓜果实中的番茄红素,通过分光光度法在503 nm波长下测定其吸收值,分析比较了不同品种(系)小型西瓜果实中番茄红素含量的差异.研究结果表明,红瓤和粉红瓤小西瓜果实中番茄红素主要在果实发育的后期合成,授粉后第18～24 d是西瓜果实番茄红素合成的关键时期,橙、黄瓤西瓜中番茄红素含量的变化不明显;西瓜果实中番茄红素含量因品种、瓤色差异显著,红瓤品种>粉红瓤品种>橙瓤品种>黄瓤品种,所测红瓤小型西瓜番茄红素含量为56.6～75.2μg/g.     

红色和橙黄色果肉西瓜番茄红素和β–胡萝卜素代谢基因的表达分析

以橙黄色果肉西瓜‘WM-Clr-2’及红色果肉西瓜‘PI 179881’为试材,采用HPLC法分析其番茄红素及β–胡萝卜素在7个发育时期的积累情况,同时采用q RT-PCR技术分析番茄红素和β–胡萝卜素代谢途径中8个关键酶基因(PSY1、PSY2、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB、NCED1和NCED7)的表达量。结果显示,随着果实的发育,番茄红素和β–胡萝卜素含量均不断增加,且在同一时期,红色果肉‘PI 179881’中的含量始终大于‘WM-Clr-2’。q RT-PCR结果显示PSY1在‘PI 179881’中的表达量高于‘WM-Clr-2’,LCYB和NCED1在‘WM-Clr-2’中的表达量高于红色果肉‘PI 179881’。分析番茄红素及β–胡萝卜素的积累规律与相关基因表达规律说明PSY1的大幅上调表达,LCYB的下调表达及NCED1的低表达可能是红色果肉‘PI 179881’中番茄红素和β–胡萝卜素大量积累的主要原因。PSY1的低表达水平,LCYB和NCED1的高表达水平可能是橙黄色果肉‘WM-Clr-2’中番茄红素及β–胡萝卜素积累量少的主要原因。     

不同倍性西瓜果实发育过程中番茄红素含量动态

【目的】为了研究不同倍性西瓜果实发育过程中番茄红素含量的变化,【方法】以3个系列的同源二倍体、三倍体、四倍体西瓜为材料,用HPLC(高效液相色谱法)对不同发育时期果实中番茄红素含量进行测定分析。【结果】结果表明,不同材料随着果实的发育(授粉后10～30 d)番茄红素的含量不断升高;二倍体西瓜果实前期发育较快,番茄红素从授粉后15 d开始有明显积累,授粉后20～30 d积累速度很快,三倍体和四倍体西瓜果实发育较晚,番茄红素在授粉后20 d开始明显积累,授粉后25～30 d迅速积累,含量超过二倍体。【结论】二倍体西瓜果实中番茄红素开始积累时间较多倍体早,而多倍体后期生长势很强,番茄红素迅速积累,最终含量可超过二倍体。     

西瓜瓤类胡萝卜素研究进展

西瓜瓤颜色差异缘于所含类胡萝卜素种类与数量的不同。分析它们在不同品种西瓜中的组成,研究造成这种差异的遗传背景与色素的生物合成途径,可促进西瓜营养育种及其类胡萝卜素应用开发。西瓜类胡萝卜素分析最初是通过开放柱色谱法进行,当前多用高效液相色谱法,由于分辨率低或缺少标准样品,目前,2种方法都还得不到满意结果。色素分析结果表明,红色瓤西瓜主含番茄红素,橙黄色瓤主含ζ-胡萝卜素、前番茄红素与β-胡萝卜素,白色瓜含有六氢番茄红素、β-与ζ-胡萝卜素。基因型、染色体倍数、环境条件及果实成熟度影响西瓜中番茄红素含量。西瓜瓤颜色受几个基因控制,每个基因位点有2或3个等位基因。目前,已从西瓜中分离出类胡萝卜素合成途径几种酶的cDNA全长及基因片段。根据所发现的类胡萝卜素种类与基因分析结果,提出西瓜类胡萝卜素的可能生物合成途径。     

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。     

红蓝光质对转色期间番茄果实主要品质的影响

采用LED精量调制光源,以番茄品种‘Micro-Tom’为试材,设置红光(R)、蓝光(B)和红蓝组合光3︰1(3R1B)3个处理,以白光(W)为对照,研究红蓝光质对转色期间番茄果实主要品质及番茄红素生物合成关键酶基因表达的影响。结果表明,与对照相比,红光和3R1B处理可显著提高番茄果实可溶性糖含量和糖酸比,降低可滴定酸含量;蓝光下维生素C、可溶性蛋白和可滴定酸含量明显升高,可溶性糖含量较低,但与对照差异不明显。随着果实成熟,红光和3R1B处理下番茄红素含量及牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)和八氢番茄红素合成酶(PSY)基因的表达量显著高于蓝光和对照,尤以3R1B处理最明显;蓝光则显著降低了番茄红素含量,GGPS和PSY1表达受到抑制。综上,蓝光能够促进维生素C、蛋白质和有机酸含量增加;红光和红蓝组合光则有利于碳水化合物的积累,且通过提高番茄红素生物合成关键酶基因GGPS和PSY1的转录水平和活性,促进番茄红素合成,尤以3R1B处理最佳。说明适宜比例的红蓝组合光有利于番茄果实转色,提高果实品质。     

不同倍性西瓜内源激素与番茄红素积累的相关性研究

以同基因型不同倍性（2x、3x、4x）的西瓜品种‘蜜枚’为材料,采用分光光度计法和酶联免疫法对西瓜果实发育过程中果肉番茄红素含量以及IAA、ABA、GA、ZR、BR等5种激素含量进行测定,以探究番茄红素积累与这5种激素之间的关系。结果显示：不同倍性的西瓜果实在授粉后25 ~ 30 d时都达到成熟果实的大小。不同倍性西瓜果实番茄红素含量在授粉后25 d时开始迅速增加,并且一直表现为三倍体 > 四倍体 > 二倍体;整个果实发育期,IAA的含量表现为多倍体大于二倍体,在授粉后15 d和25 d时,三倍体西瓜果实中IAA的含量远高于其它倍性;ABA的含量没有明显的规律,不同发育时期各个倍性中ABA的含量差异各不相同;不同倍性西瓜果实中GA的含量整体上表现为逐渐降低的趋势,均为发育前期最大;不同倍性西瓜果实中ZR的含量差异不明显,在授粉后25 d时有一个较小的峰值;不同倍性西瓜果实中BR的含量相对较少,整个发育时期都维持在5 ~ 15 ng ? g-1FW。不同倍性西瓜果实中番茄红素和GA的积累均呈负相关,其它激素和番茄红素的积累均无相关性。     

发育过程中不同倍性西瓜果实番茄红素合成基因表达及内源激素合成差异的研究

<正>目的与意义:番茄红素是一种强抗氧化剂,其抗氧作用是维生素E的100倍,西瓜中富含番茄红素,而且西瓜果实中的番茄红素鲜食即可被人体直接吸收而产生保健作用。有研究表明,三倍体无籽西瓜及同源四倍体西瓜的番茄红素、瓜氨酸和维生素C等次生物质含量显著高于其二倍体祖先。西瓜多倍体为什么会产生这些优势?其多倍体优势机制是什么?本研究通过对不同倍性西瓜果实发育不同时期番茄红素的积累差异、合成酶基因的表达差异和不     

不同瓤色西瓜功能成分比较

以红、黄、白3种瓤色的西瓜品种为试材,研究测定了不同瓤色西瓜品种中功能性成份的含量.结果表明:西瓜瓜瓤番茄红素含量在0.273～4.026 mg/100g FW;瓜氨酸含量在0.479～1.360 g/kg FW;维生素C的含量在1.141～4.720 mg/100g FW;红瓤和黄瓤西瓜蔗糖含量在5.342～6.937 g/kg FW,果糖在45.526～63.747 g/kg FW,葡萄糖的含量在13.761～32.380 g/kg FW.西瓜果肉中果糖最多,葡萄糖次之,蔗糖最少.蔗糖和果糖有显著的正相关性;瓤色与番茄红素含量呈显著正相关,瓤色、番茄红素含量与维生素C含量均呈显著负相关;瓜氨酸含量与瓤色、番茄红素含量、维生素C含量及糖含量无显著相关性.     

K~+、Mn~(2+)对番茄果实中番茄红素积累及其关键酶基因表达的影响

为探讨利用外源物质调控番茄果实中番茄红素积累的机制,以高代自交系番茄为材料,进行K~+、Mn~(2+)处理后对其果实不同转色期的番茄红素及其相关酶的基因表达量进行动态监测。结果表明:K~+处理下的番茄红素含量在果实进入半熟期后积累迅速,至完熟期明显高于对照,K~+处理下各种酶基因表达量的变化与番茄红素含量积累规律一致,在果实发育坚熟期至完熟期PSY1(八氢番茄红素合成酶1)、PSY2(八氢番茄红素合成酶2)、PDS(八氢番茄红素脱饱和酶)、ZDS(ζ-胡萝卜素脱饱和酶)基因的表达量增加,该阶段的番茄红素含量也迅速积累;Mn~(2+)处理下果实番茄红素含量一直低于对照,其番茄红素积累迅速期在果实坚熟期至完熟期,Mn~(2+)处理下果实转色5个时期的PDS、ZDS基因表达量均明显低于对照。Mn~(2+)抑制了PDS、ZDS的表达从而降低了番茄红素含量的积累;然而,Mn~(2+)处理下番茄果实坚熟期至完熟期PSY1、PSY2基因表达量迅速升高,促使番茄红素含量在该阶段迅速积累。本研究说明番茄果实发育坚熟期至完熟期可通过K~+调控而使该阶段的番茄红素含量迅速积累,可通过使用外源物质来调控番茄果实中番茄红素的含量。     

一个新的磷转运蛋白ClPHT4;2的高表达是西瓜瓤色发育的必要条件

<正>目的与意义:果实瓤色变化是西瓜果实成熟的重要标志。西瓜果肉细胞中的有色体不断发育并积累各种类胡萝卜素物质导致了西瓜果实瓤色的出现。前人的研究着重于分析在类胡萝卜素合成途径中各种重要酶类的变化对瓤色的影响,而对于作为类胡萝卜素代谢途径载体的有色体的发育过程的解析不足。我们着重分析了不同瓤色西瓜中     

西瓜不同果肉色品种中的类胡萝卜素

日本大学渡边等通过柱层析和薄层层析等分析手段,研究了红、橙、黄三种不同果肉色西瓜品种的类胡萝卜素的种类和含量不同。试验用红果肉西瓜品种为“旭大和”,类胡萝卜素的主要成分是番茄红素,含量为35—50μg/g,并含有少量的叶黄素,微量的六氢番茄红素。β胡萝卜素、α胡     

无籽西瓜果实不同部位维生素C和番茄红素含量测定

为了研究西瓜不同部位维生素C、番茄红素含量,对6个红瓤和1个黄瓤无籽西瓜品种果实不同部位总维生素C(TAA)、还原型维生素C(AA)、氧化型维生素C(DHAA)和番茄红素含量进行测定,并检测红瓤无籽西瓜整瓜贮藏2个月后各成分损失率。结果表明,不同无籽西瓜品种之间果实TAA、AA和DHAA及番茄红素含量差异显著;果实不同部位TAA、AA和DHAA及番茄红素含量也有很大差异,中间部位均大于近皮部。TAA、DHAA和番茄红素含量相关性达到极显著水平,AA和DHAA含量相关性达到显著水平。室温下整瓜贮藏2个月后果实不同部位TAA、AA、DHAA和番茄红素含量损失率为20%～50%。     

嫁接对西瓜果实瓜氨酸含量及合成途径关键酶基因表达的影响

【目的】探讨嫁接前后西瓜果实瓜氨酸含量及其合成途径关键酶表达量的变化,从基因表达水平阐明嫁接影响西瓜果实瓜氨酸含量的机制。【方法】以低瓜氨酸品种‘SBD黑’为接穗,以‘西嫁强生’为砧木,插接法嫁接‘,SBD黑’西瓜实生苗为对照。用分光光度法测定果实发育过程中瓜氨酸含量,通过荧光定量分析果实发育过程中瓜氨酸合成途径关键酶基因的表达量变化。【结果】嫁接可以增加西瓜果实发育过程中瓜氨酸含量,且在西瓜果实发育38 d时瓜氨酸增加量最大(63%)。在果实发育后期NAGK、GAT基因表达量在嫁接西瓜与未嫁接西瓜果实中相差较大,嫁接西瓜果实中Arginase基因表达量在整个发育过程中始终高于未嫁接西瓜。【结论】嫁接西瓜果实中瓜氨酸含量的升高可能是由于瓜氨酸合成上游基因NAGK、GAT高表达,下游基因Arginase低表达共同作用的结果。     

西瓜种质资源番茄红素含量比较研究

以44个二倍体西瓜品种为试材,分析比较了西瓜品种中心和边缘部位番茄红素的含量及其与西瓜瓤色和可溶性固形物含量的相关性,以期为西瓜优质育种中亲本选配及高番茄红素西瓜育种提供依据.结果表明:红瓤与黄瓤西瓜中番茄红素含量变化很大,红瓤西瓜品种中心部位含量范围在3.687～4.039 mg/100gFW,边缘部位含量范围在3.473～3.953 mg/100gFW,黄瓤西瓜品种中心部位含量范围在0.518～0.955 mg/100gFW,边缘部位含量范围在0.435～0.905mg/100gFW.中心和边缘部位番茄红素含量呈极显著的正相关,相关系数为0.987;中心和边缘部位番茄红素含量与瓤色表现为极显著正相关,相关系数分别为0.8135和0.8044,与可溶性固形物含量相关性不显著.     

高番茄红素黑皮无籽西瓜新品种‘莱卡红3号’的选育

‘莱卡红3号’是以‘中农红4x’为母本、‘D863’为父本杂交育成的大果型三倍体西瓜新品种。该品种中晚熟,全生育期110 d,果实发育期35 d。植株生长势强,果实圆球形,果皮乌黑,覆蜡粉,外形美观。平均单果质量7~9 kg。瓤大红色,瓤质硬脆,番茄红素含量为80 mg·kg-1,中心可溶性固形物含量12%左右,果实剖面好,白色瘪籽小、少,汁液多、品质优。中抗枯萎病,667 m2产量可达5 000 kg,耐贮运,黄淮、长江流域等地均可栽培。2014年通过河南省农作物新品种审定。     

衣藻β–胡萝卜素加酮酶基因在南瓜果实中的瞬时表达

为了研究β–胡萝卜素加酮酶基因在南瓜中合成酮基类胡萝卜素的功能,采用农杆菌介导瞬时表达技术,将含有衣藻β–胡萝卜素加酮酶基因CrBKT的pBI121-CMTPCRBKT载体和pBI121对照载体的农杆菌菌液注入授粉后2、5、10、15和25 d的南瓜果实中,3 d后观察发现,授粉后2和5 d的果实转化后果肉呈微红,其中授粉后5 d的颜色较深,而10 d以上的无红色色素积累。经高效液相色谱(HPLC)分析色素成分,发现积累的红色色素为酮基类胡萝卜素角黄素和虾青素。与对照相比,注入CrBKT基因的授粉后2和5 d的幼果中的类胡萝卜素含量显著增加,5 d的幼果约增加了1/3,且含有106.31μg·g~(-1)酮类胡萝卜素,其中角黄素占80.65%,虾青素占19.35%,而授粉后10 d以上的果实类胡萝卜素含量没有明显变化,也没有酮类胡萝卜素的积累。PCR扩增表明转化组织中表达了该基因。结果表明,CrBKT基因只能在授粉后5 d以内的幼果中表达,并将幼果中的类胡萝卜素转化为酮基类胡萝卜素;随着果实成熟,菌液在果肉组织中无法渗透而阻碍基因表达。     

西瓜种质资源的瓜氨酸含量分析及评价

【目的】测定西瓜果实中瓜氨酸含量,以期对西瓜种质资源总体瓜氨酸含量有较为全面的了解,为选育高瓜氨酸含量西瓜品种奠定基础。【方法】以195份西瓜种质资源为材料,用分光光度法测定成熟果实中瓜氨酸含量(以鲜质量计),通过聚类分析将195份西瓜资源分为不同的类群,进行资源分类与筛选。【结果】195份西瓜种质资源的瓜氨酸质量分数为0.49~2.55 g·kg~(-1),平均值为1.45 g·kg~(-1),变异系数为0.30。呈近似正态分布,大多数品种瓜氨酸质量分数集中分布在0.84~2.10 g·kg~(-1)。聚类分析表明,195份西瓜种质资源可划分为4个类群[极低型(Ⅰ)、低型(Ⅱ)、高型(Ⅲ)、极高型(Ⅳ)]。白瓤西瓜主要集中在含量较低的Ⅰ类群;黄瓤、粉瓤、红瓤西瓜主要分布在瓜氨酸含量较高的Ⅲ类群中。黄瓤、粉瓤、红瓤3种瓤色西瓜瓜氨酸含量无显著差异,但显著高于白瓤西瓜品种。地方品种、选育品种以及从国外引进的固定品种主要集中在瓜氨酸含量较高的Ⅲ类群中;黏籽西瓜主要分布在Ⅰ和Ⅱ类群中;而野生西瓜和籽瓜则主要分布在含量极低的Ⅰ类群中。地方品种、选育品种以及从国外引进的固定品种瓜氨酸含量差异不显著,但均显著高于野生西瓜、黏籽西瓜和籽瓜。【结论】西瓜瓜氨酸含量与西瓜瓤色及类型有关,不同瓤色和类型西瓜的瓜氨酸含量差异可能是由于人们对西瓜的选择、驯化造成的。本试验筛选出了23份高瓜氨酸含量西瓜种质资源(包括14份选育品种、4份地方品种以及5份从国外引进的固定品种),可作为选育高瓜氨酸含量西瓜品种的亲本材料。     

超表达草生欧文氏菌crtB基因促进转基因番茄类胡萝卜素合成的研究

利用重组PCR 技术,将草生欧文细菌八氢番茄红素合成酶基因crtB 与豌豆质体定位序列ts-rbcS 融合,插入质粒载体PMV 中,构建了植物表达载体pBI-ts-rbcS-crtB,并通过根瘤农杆菌EHA105介导转化番茄。PCR 检测、Southern 杂交和RT-PCR 分析表明,外源基因crtB 已整合到番茄基因组中,并在转基因植株中得到表达。转基因番茄果实中的类胡萝卜素总量增加1.3 ~ 2.5 倍,八氢番茄红素、番茄红素、β–胡萝卜素和α–胡萝卜素分别增加了4.3、1.8、2.2 和2.3 倍。转化株系中内源类胡萝卜素合成基因的表达也受到广泛的影响。crtB 基因过量表达有效促进了番茄果实中类胡萝卜素的合成和积累。