论文部分内容阅读
莲雾果实风味独特,营养丰富。由于莲雾果肉组织疏松、生命活动旺盛,采收后如不及时处理,短时间内果肉就会发生絮状绵软并伴有失水症状,食用品质急剧劣变并腐烂,失去商品价值。采后莲雾果实絮状绵软劣变现已成为限制莲雾果实市场集散和流通的瓶颈。本文利用illumina Hiseq2500平台,通过对一氧化氮(NO)处理采后莲雾果实的small RNA测序及相关生理指标关联分析,探讨NO对采后莲雾果实絮状绵软的调控机制。莲雾果实NO处理组及对照组在不同贮藏时间点(0 d,2 d,4 d,8 d,12 d)的10个small RNA文库中,鉴定了314个已知的miRNA属于64个基因家族,预测了44个新miRNA。NO对莲雾果实采后细胞壁代谢的研究表明:NO对多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)及纤维素酶(Cx)的mRNA表达均有影响,其中bna-miR167d和osa-miR167d在莲雾果实中出现较高表达且与靶基因PG的表达呈负相关。木质素单体代谢的苯丙烷代谢途径发现,NO处理可以抑制苯丙氨酸解氨酶、4香豆酸辅酶A连接酶、过氧化物酶的活性,影响C3H、C4H、C5H等从而调控植物次生细胞壁的代谢。NO对莲雾果实采后能量代谢的研究表明:NO处理能使莲雾果实在贮藏期的能荷维持在较高的水平,酶学研究中发现NO处理能影响Ca2+-ATPase、H+-ATPase的活性,以维持线粒体正常生理功能。同时影响琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素氧化酶(CCO)的活性以调节三羧酸循环(TCA)和电子传递链。miR477、miR530、miR156、miR858的预测的靶基因能调控莲雾果实能量代谢相关基因。NO对莲雾果实采后活性氧代谢的研究表明:NO处理能抑制莲雾果实在贮藏期活性氧的上升,酶学测定表明NO能提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。但没有发现靶基因为SOD、CAT等和活性氧相关基因的miRNA,miRNA可能通过影响非酶物质(类黄酮、谷胱甘肽等)的代谢来调控活性氧代谢,也可能通过调控相关的转录因子来影响莲雾果实采后活性氧代谢。果实采后调控代谢生理十分复杂,miRNA可以通过调控转录因子调控相关基因的转录,10个small RNA库中有69个miRNA的靶基因被预测为转录因子。mi RNA可以通过调控转录因子来影响相关基因的转录,而转录因子也能影响miRNA前体的转录从而影响miRNA的表达量,因此miRNA和转录因子及相应的mRNA形成了共调控网络,调控莲雾果实采后生理。NO处理通过调控miRNA、mRNA、转录因子等调控莲雾果实的细胞壁代谢、能量代谢、活性氧代谢等延缓莲雾果实絮状绵软进程。