| 摘 要： | 本试验分析4种不同瓤色(红瓤、粉瓤、黄瓤、白瓤)西瓜果实发育过程中类胡萝卜素组成和含量的变化,并检测类胡萝卜素代谢途径中相关酶基因(GGPS、PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYB、CHYB、ZEP、NCED1、NCED2、NCED3)的表达情况,以期从基因表达水平上阐明西瓜瓤色形成的分子机理,为改变其类胡萝卜素成分或提高特殊类胡萝卜素含量,实现西瓜的分子育种,提高其营养保健功能与经济价值奠定基础。以红瓤西瓜品种‘CN66’、粉瓤西瓜品种‘CN62’、黄瓤西瓜品种‘ZXG381’和白瓤西瓜品种‘ZXG507’为材料,分别于授粉后6、12、18、24、30、36 d摘取长势及坐瓜节位相近的果实,取果实中心部位果肉,匀浆后放入液氮速冻,于-80°C保存备用。采用HPLC法分析类胡萝卜素的组成和含量,采用Real-time荧光定量PCR法检测类胡萝卜素合代谢途径中相关酶基因的表达。红瓤和粉瓤西瓜中类胡萝卜素的含量随着果实的发育逐渐增加,其中番茄红素均在授粉后12 d出现,并为此后发育过程中类胡萝卜素的积累作出主要贡献。成熟果实中主要含番茄红素,以及少量的八氢番茄红素、六氢番茄红素、ζ-类胡萝卜素、β-类胡萝卜素、紫黄质和叶黄素。红瓤中类胡萝卜素的含量高于粉瓤,但在授粉后36 d时下降。黄瓤西瓜中含紫黄质和叶黄素,含量随着果实的发育逐渐增高,未检测到番茄红素。白瓤西瓜各发育时期均能检测到痕量的紫黄质和叶黄素。红瓤西瓜番茄红素合成酶基因(GGPS、PSY、PDS、ZDS、CRTISO)在授粉后1830 d表达量显著增高,检测发现同时期果实中积累大量的番茄红素;而授粉后36 d时合成酶基因的表达量降低,NCEDs基因的表达量显著增高,此时期番茄红素的含量降低。粉瓤西瓜大部分合成酶基因在授粉后12 d的表达量最高,随着果实的发育逐渐降低,并且表达量普遍低于红瓤,而NCEDs基因表达量高于红瓤,这可能导致粉瓤中番茄红素含量低于红瓤。黄瓤西瓜中检测发现CHYB和ZEP基因的表达量与叶黄素和紫黄质的含量呈正相关。白瓤西瓜合成酶基因的表达量(尤其GGPS)明显低于其他3个瓤色,而NCEDs基因的表达量较高,这或许是白瓤中只含痕量类胡萝卜素的原因。
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