套袋对新世纪番石榴果皮色素及酚类物质的影响

研究了番石榴(PsidiumguajavaL.)新世纪品种果皮叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮和花青苷等色素及总酚的变化动态以及套袋的影响。结果发现,花青苷在果实色泽发育中的作用很小;叶绿素、类胡萝卜素的降解与果实成熟同时发生,二者的综合表现决定果实的色泽;套袋明显抑制了果皮叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮的合成,提高了果皮总酚含量。建议果实在采收及贮运过程中不要除袋,以进一步提高其商品性。     

番茄过表达SlMYB102对种子萌发及生长的影响

番茄（Solanum lycopersicum L.）基因组中已鉴定到121个R2R3-MYB转录因子,但其中绝大多数的生物学功能仍然未知。为探究R2R3-MYB转录因子基因SlMYB102的功能,从‘Micro-Tom’番茄中,利用PCR技术克隆了SlMYB102的编码区,全长为1 089 bp。保守结构域和系统进化树分析显示,SlMYB102蛋白包含两个保守的MYB结构域,与马铃薯的StMYB34同源性最高。亚细胞定位结果显示,SlMYB102编码的蛋白定位于细胞核中。SlMYB102在根、茎、叶、花和未绿熟、红熟果实中均有表达,在茎、叶、花中表达量较高。利用农杆菌介导,将35S::SlMYB102转入番茄,获得了两个过表达株系。与野生型相比,过表达株系种子萌发速率明显升高,而植株高度、叶面积、地上部及地下部的鲜质量均显著降低。显微观察结果表明,与野生型相比,过表达株系叶片表皮细胞面积大小并没有变化,推测过表达SlMYB102是通过减少细胞分裂来抑制番茄植株的生长。     

彩色甜椒果实转色期色素的消长规律

研究了4个果色不同的甜椒品种其果实叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮和花青苷等色素在转色期的变化动态.结果表明,在果实转色期,不同果色的叶绿素含量均逐步减少,商品成熟果果色白色、绿色的品种类胡萝卜素含量逐步增加,且叶绿素的减少和类胡萝卜素的增加同时发生,而商品成熟果果色淡黄色的品种,类胡萝卜素含量逐步减少;不同果色品种的花青苷和类黄酮的变化规律相同,在果实转色期二者均逐步增长.     

遮光对沪油018油桃果皮花色苷含量及果实着色的影响

以沪油018为试材,在果实硬核期进行套袋遮光处理,以不套袋果为对照,探讨遮光对果皮花色苷、叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等色素含量及果实颜色的影响。结果表明,套袋遮光处理后20d,果皮中花色苷含量迅速下降并接近于0,此后一直保持较低的水平,直到果实成熟时略有回升其含量仅为对照的2%;同时,套袋处理也降低了果皮中的叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮含量,果实成熟时果皮叶绿素含量、类胡萝卜素含量和类黄酮含量分别降低到对照的63.59%、46%和66%。套袋通过改变果实的底色与着色来改变果实的颜色,使果实成熟时的颜色为橘黄色而不同于对照果呈现的浓红色。     

番茄果实中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

番茄是果实成熟研究中的模式植物,在番茄果实成熟过程中,类胡萝卜素种类与含量变化是影响果实着色和品质的重要因子,其相关研究也备受关注。本文综述了近年来国内外学者在番茄果实类胡萝卜素合成与调控等方面的研究进展,阐述了番茄果实中类胡萝卜素的种类、分布与含量,番茄果实在发育过程中类胡萝卜素的含量变化规律,以及参与类胡萝卜素合成的关键酶和转录因子等的研究进展,并对未来该热点问题的发展方向进行了展望。     

中国农业大学揭示NAC转录因子NOR-like1调控番茄果实成熟的分子机制

<正>2018年12月21日,《Horticulture Research》在线发表了中国农业大学食品科学与营养工程学院果实成熟生物学实验室罗云波、傅达奇团队题为"A NAC tranion factor, NOR-like1, is a new positive regulator of tomato fruit ripening"的研究论文。研究揭示了NAC家族转录因子NOR-like1是番茄果实成熟的正调控因子,鉴定了NOR-like1调控乙烯合成、叶绿素降解、类胡萝卜素积累以及果实软化途径中     

NAC转录因子在果实成熟中的调控作用

NAC转录因子是植物中最大的特异性转录因子家族之一，其依赖由高度保守的N端结构域和高度变异的C端转录调控结构域组成独特的NAC结构域发挥功能，在果实成熟的调控中发挥着重要的作用。在介绍NAC转录因子的结构特征及不同物种NAC基因的成员与分类的基础上，总结了近年来NAC转录因子在果实成熟过程中的积极作用，包括促进果实软化影响果实质地，促进叶绿素降解及类胡萝卜素、类黄酮和花色苷的合成决定果实着色、调控糖分积累影响果实糖酸比例以及促进多种芳香化合物合成积累形成果实特有风味、果实脱涩等方面，并阐述了NAC转录因子与内源激素特别是乙烯和ABA交互在调控果实成熟中的重要作用。总结了NAC转录因子调控果实成熟的潜在机制以及影响NAC表达的因素与分子通路，旨在为在果实成熟性状遗传改良与调控技术研发提供重要参考。     

研究揭示番茄成熟过程中影响果实品质的代谢物变化和调控

2022年1月,《Molecular Horticulture》在线发表了德国马普学会分子植物生理学研究所与华中农业大学合作的综述论文,具体介绍了番茄果实成熟期与果实品质(外观、风味、营养等)相关的代谢途径,包括叶绿素、类胡萝卜素、细胞壁、中央及次生代谢等及相关代谢途径的调控网络,包括转录及转录后调控,翻译及翻译后调控和表观遗传水平;并基于已发表的果实成熟期高分辨率时空转录组数据,对果实品质的代表性基因进行了权重基因共表达分析。     

彩色番茄新品种引种比较试验报告

为丰富扬州市番茄果实色彩，满足市场需求，引进不同色彩番茄材料多份，测定了果实成熟过程中可溶性糖、可溶性固形物、有机酸含量、糖酸比、番茄红素、类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量等的动态变化。掌握这些变化规律，对扬州市栽培彩色番茄管理措施的实施和生理生化的研究均具有重要意义。     

中科院发现转录因子SIDof1在番茄果实成熟中的功能

中国科学院植物研究所秦国政课题组报道了番茄完成果实成熟必需的转录因子SlDof1,敲除SIDof1将延迟果实成熟的过程. 研究者发现,在番茄已知的34个Dof转录因子中,有29个基因在果实成熟的发育阶段表达,其中5个基因有显著上调.通过病毒介导的基因沉默技术,发现只有SlDof1沉默的植物表现出明显的果实颜色呈斑片状表...     

Irwin杧果果皮着色与相关酶活性的关系

以Irwin杧果为试材,研究外黄内黑复合纸双层果袋对生长发育过程中果皮叶绿素、类胡萝卜素、花青苷、类黄酮含量与相关代谢酶活性变化影响及相关性。结果表明,随着果实发育成熟,花青苷含量在果实发育中呈低—高—低的变化趋势。套外黄内黑双层袋显著降低了果皮叶绿素、类胡萝卜素、花青苷和类黄酮含量;PAL活性在果实发育60d就达到最高,随后降低,完熟时降至最低;CHI活性随着果实的发育成熟有所降低,DFR活性前期变化平缓,在完熟时升至最高;UFGT随果实发育成熟降至最低;外黄内黑复合纸袋显著抑制了PAL、CHI、DFR和UFGT活性。果皮花青苷、类黄酮与CHI呈极显著正相关,类黄酮与UFGT呈显著正相关。说明Irwin杧果皮着色可能是各种色素与CHI和UFGT等作用的结果。     

利用CRISPR/Cas9技术创制番茄粉果和无绿肩材料

以栽培番茄品种（系）Ailsa Craig(AC)、B5和B9为试材，利用CRISPR/Cas9双元表达载体系统，对番茄品质调控关键基因SlGLK2和SlMYB12进行定点敲除。获得AC背景下SlGLK2和SlMYB12的基因编辑植株各9株，B5背景下SlGLK2的基因编辑植株3株，B9背景下SlMYB12的基因编辑植株4株。通过对靶点测序发现，在靶位点的PAM上游3～4 bp处发生了不同形式的碱基缺失、插入或替换，主要以1～10 bp的缺失和单碱基G和T的插入为主；也产生了两靶点间的大片段缺失，最大片段为334 bp。AC背景下敲除SlMYB12产生粉色果实，敲除SlGLK2基因，果实肩部的绿色明显变浅，B5背景下的3株基因编辑番茄均无“绿肩”。本研究中利用CRISPR/Cas9技术在不同番茄种质中成功创制了敲除SlGLK2或SlMYB12的基因编辑材料，以期为番茄品质育种提供优良种质。     

SlGLK2转录因子在番茄品种Heirloom果实中的功能及变异分析

Goldern2-Like(SlGLK2)基因是调控未成熟果实叶绿体发育重要的转录因子。番茄(Solanum lycopersicum)未成熟果实中叶绿体对成熟果实的糖类、风味物质积累和提高番茄品质具有一定的作用。Heirloom品系作为优异的种质资源,在果实颜色、大小、形状和风味等方面有很大差异。以32个Heirloom品种为研究材料,通过表型调查研究果实表型性状,检测果实不同部位和不同发育时期叶绿素含量,筛选20个Heirloom品种克隆SlGLK2基因和启动子序列,运用荧光定量PCR分析调控果实叶绿体发育的相关基因,从而分析基因间的调控关系,以期研究SlGLK2转录因子对Heirloom品种叶绿体发育的影响。结果表明:含有SlGLK2基因的品种,未成熟果实拥有深绿色果肩,其不同发育时期绿色果实果肩的叶绿素含量明显高于果实底部。在SlGLK2基因上游非编码区和编码区共发现21个单核苷酸多态性(SNPs),经聚类分析发现,部分SNPs与未成熟果实的表型相关。果实叶绿体发育相关基因的表达分析表明TKN2、TKN4和在番茄果实的果肩部表达量明显高于果实底部,且TKN2、TKN4位于SlGLK2上游并调控SlGLK2基因的表达。     

竹节参果实呈色生理机制研究

以5个不同呈色时期竹节参果实为试材,采用酶标仪检测法,研究了竹节参果实生长发育过程中叶绿素、类胡萝卜素、花色苷、类黄酮和总酚含量对果实呈色的影响,以期为揭示竹节参果实呈色生理机制提供参考依据。结果表明：果实、果皮叶绿素含量变化规律随果实转色呈逐渐降低趋势,果实绿果期含量最高1.060 mg·g^-1;类胡萝卜素含量变化规律与叶绿素含量变化规律呈相反趋势,果皮成熟期含量最高0.234 mg·g^-1;花色苷含量的变化规律与类胡萝卜素含量变化相似呈逐渐上升趋势,果皮成熟期含量最高3.393 mg·g^-1。而果实总酚、类黄酮含量合成变化规律呈先升高后降低再升高的趋势,均是成熟时期果皮含量最高,总酚为2.790 mg·g^-1,类黄酮为7.256 mg·g^-1。因此,竹节参果实从绿果期进入转色期时,果实中的叶绿素逐渐被破坏,类胡萝卜素开始在果皮显现出来,花色苷也开始合成,总酚与类黄酮物质对竹节参果实呈色为正向调控作用。     

枸杞果实发育过程中果实色素、糖含量的变化

枸杞果实生长发育过程中叶绿素含量呈下降的趋势,而花青苷含量、类胡萝卜素含量呈上升的趋势,类黄酮含量有升有降,至果实成熟时降至最低点.枸杞果实成熟时其主要色素为花青苷、类胡萝卜素,花青苷:类胡萝卜素为1:5.46.枸杞可溶性总糖含量的变化趋势为前期变化不明显,近成熟迅速积累至最高.成熟时果糖、葡萄糖含量均急剧增加,果实花青苷、类胡萝卜素含量与不同种类糖含量之间呈极显著正相关.     

黄色线辣椒及其杂交组合品质特性研究

以自然突变的黄色果实成熟色线辣椒资源HJ2002为母本,3份红色果实成熟色线辣椒纯系为父本,采用顶交法配制杂交组合,研究了果实成熟过程中的维生素C、可溶性糖、叶绿素和类胡萝卜素含量的变化特点。结果表明:维生素C、可溶性糖、类胡萝卜素含量随着果实的生长成熟而增加;叶绿素含量在果实成熟过程中逐渐减少;母本HJ2002在果实生理成熟期仍含有一定量的叶绿素,而F_1代在生理成熟期叶绿素含量几乎为零;通过相关性分析发现,线辣椒果实中叶绿素与类胡萝卜素含量在成熟过程中呈显著的负相关;少量叶绿素b的存在可能是黄色线辣椒突变材料成熟期颜色表现构成的重要遗传因素。     

苹果果实发育期果皮色泽与色素变化及其相关性分析

以不同色泽野生种质"东北黄海棠Malus.prunifolia(Willd.)Borkh.""冬红果M.prunifolia(Willd.)Borkh.""早白海棠M.asiatica Nakai"果实为试材,对果实发育不同时期果皮色泽、果皮中叶绿素、类胡萝卜素、花青苷、类黄酮和总酚等色素的相对含量进行测定,分析果皮色素、色差的变化及其相关性。结果表明,3个种质苹果发育过程中果皮类胡萝卜素、叶绿素、总酚和类黄酮整体呈下降趋势,类胡萝卜素、叶绿素在东北黄海棠近成熟期含量略有上升,总酚和类黄酮在东北黄海棠花后50d到成熟期含量逐渐上升;冬红果近成熟期果实果皮花青苷含量增加,其他2个种质花青苷含量变化呈略微下降趋势;类胡萝卜素与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、花青苷、类黄酮、总酚以及L*值都有显著或极显著相关性;叶绿素与类黄酮、总酚有显著或极显著相关性;L*值与花青苷、总酚、类黄酮、类胡萝卜素、叶绿素显著或极显著相关;不同种质苹果皮色差值、各色素之间的相关性不完全一致。     

黄皮果实三个发育阶段部分生理指标的变化

对黄皮果实3个发育阶段的部分生理指标进行了检测,发现叶绿素、可溶性蛋白随着果实成熟逐渐降低,可溶性糖先降低后升高,到达风味最好的褐色时含量最高。类胡萝卜素和类黄酮含量在绿色果实中含量最高,分别为0.171mg/g和170.86μg/g,而在黄色果实中的含量最低,分别为0.052mg/g和126.1μg/g;花色素苷含量在果实从绿色到褐色的整个发育过程变化量较少,在0.046~0.052mg/g之间。初步推断,黄皮果实着色可能与类胡萝卜素合成相关,而与花色素苷的合成并不密切。     

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。