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以低温贮藏期间赣脐3号和纽荷尔脐橙果皮为实验材料,采用扫描电镜和气质联用技术研究赣脐3号与纽荷尔脐橙果实贮藏过程中果皮蜡质结构、总量和组成成分的差异性变化。并对两者RNA进行转录组测序(RNA-Seq),筛选果实贮藏期间可能的差异表达途径以及差异表达基因。然后运用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术对筛选到的差异表达基因进行验证,从生化和分子水平探讨了赣脐3号和纽荷尔脐橙贮藏过程中蜡质成分和蜡质基因表达的差异,为明确脐橙果皮蜡质对其贮藏性能的影响奠定了理论基础。主要研究结果如下:1.随着低温贮藏时间的延长,纽荷尔脐橙果皮直立片状和管状蜡质晶体数目不断增加,而赣脐3号主要增加的是管状晶体。低温贮藏过程中,纽荷尔脐橙和赣脐3号果皮的主要化学成分均为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、烷烃、伯醇、三萜类化合物、小分子代谢产物,并且纽荷尔脐橙和赣脐3号在蜡质结构、组分所占比例、含量上均存在差异。2.借助Illumina Hi SeqTM 2000测序平台,对低温贮藏期间赣脐3号和普通纽荷尔脐橙果皮RNA进行转录组测序,测序结果如下:(1)赣脐3号(BY)样品中贮藏前(ABY)测序所得reads条数平均为12,081,622,贮藏后90天(BBY)测序所得reads条数平均为11,795,487,贮藏后150天(BBY)测序所得reads条数平均为11,885,027;其中纽荷尔脐橙(DZ)样品贮藏前(ADZ)测序所得reads条数平均为11,590,101,贮藏后90天(BDZ)测序所得reads条数平均为12,081,005,贮藏后150天(CDZ)测序所得reads条数平均为12,340,256。同一品种不同低温贮藏时期和同一低温贮藏贮藏时期不同品种基因覆盖度有所差异。(2)ABY与ADZ相比具有表达差异的途径共24条,BBY与BDZ相比差异途径共56条,CBY与CDZ相比差异途径共44条,ABY与BBY相比差异途径共118条,ABY与CBY相比差异途径共条124,BBY与CBY相比差异途径共118条,ADZ与BDZ相比差异途径共105条,ADZ与CDZ相比差异途径共123条,BDZ与CDZ相比差异途径共99条。通过组间差异表达基因筛选(probability≥0.8 AND|log2Ratio|≥1),BBY与ABY相比,相对上调基因597个,下调基因510个;CBY与ABY相比,相对上调基因1751个,下调基因843个;ABY与ADZ相比,相对上调基因26个,下调基因13个;BDZ与ADZ相比,相对上调基因494个,下调基因280个;CDZ与ADZ相比,相对上调基因1591个,下调基因484个;CBY与BBY相比,相对上调基因878个,下调基因397个;BBY与BDZ相比,相对上调基因70个,下调基因99个;CDZ与BDZ相比,相对上调基因321个,下调基因256个;CBY与CDZ相比,相对上调基因22个,下调基因87个。(3)GO功能显著性富集分析将差异表达基因注释到三大功能条目:细胞组分、分子功能和生物过程。(4)差异基因在各个低温贮藏时期pathway显著性富集度最高的均是代谢途径,其次是次生代谢产物的生物合成。3.结合贮藏过程中赣脐3号和纽荷尔脐橙蜡质结构、含量、组成成分的差异性变化及转录组测序(RNA-Seq)结果,筛选蜡质合成相关差异表达途径,从中随机选取差异表达基因并对其在低温贮藏期间的相对表达量进行测定,从基因层面解释两者果皮蜡质成分差异原因,结果如下:(1)本实验随机选取了15个贮藏期间差异基因进行荧光定量PCR验证。RNA-Seq测序结果显示,15个差异表达基因中,6个基因发生相对下调,9个基因发生相对上调;15个差异表达基因中有14个与测序结果相一致,表明测序结果准确可靠。(2)角质、蜡质和软木酯生物合成途径、饱和脂肪酸合成途径、不饱和脂肪酸合成途径、脂肪酸延长途径、ABC转运、双萜生物合成途径、苯丙素生物合成途径可能是造成造成赣脐3号和纽荷尔脐橙贮藏性能差异的蜡质相关途径。(3)在贮藏过程中,赣脐3号果皮中蜡质合成和运输相关的CsABCG2-1、CsCYP76M7、CsREF1、CsFAR、CsKCS、CsCER1基因表达下调。这与赣脐3号果皮蜡质成分中烷烃、初级醇等蜡质成分下调的表型一致。因此,这些基因可能是控制赣脐3号和纽荷尔脐橙贮藏性能差异的关键蜡质基因。