蔗糖积累型番茄果实糖卸载路径及其蔗糖积累机理研究

来源 :新疆农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shengyan1205
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
糖是果实品质形成的基础和关键因素,番茄是典型的果实己糖积累型植物,高蔗糖积累型番茄对人类的健康将起一定作用,被越来越多人所关注。目前有关蔗糖积累型番茄的蔗糖积累机理研究报道较少,本论文以果实蔗糖积累型番茄(S)和己糖积累型番茄(H)为试材,初步阐明蔗糖积累型番茄果实糖卸载路径及蔗糖积累机理,以期为番茄果实糖代谢调控提供科学理论依据。
  1、蔗糖积累型番茄果实(S)Vc含量、可溶性总糖含量、糖酸比以及番茄红素含量在完熟期高于己糖积累型番茄果实(H)。
  2、在果实发育整个过程中,S型果实的蔗糖含量始终在各组织部位比H型果实的含量高。在成熟期,S型果实隔膜组织蔗糖含量是H型的9倍。蔗糖是蔗糖积累型番茄果实糖积累的最主要形式,积累时期始于绿熟期,在完熟期达到最高,主要积累组织部位隔膜和中果皮。与之相关的蔗糖代谢酶活性变化:酸性转化酶(AI)活性在S型整个果实发育时期维持在较低的水平,蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性在S型番茄果实高于H型,蔗糖积累型番茄果实的糖分积累和成分构成主要受低活性的酸性转化酶和高活性的蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶的影响。
  3、透射电子显微镜观察S型与H型两种积累型番茄果实超微结构:在果实发育早期,S型番茄果实韧皮部和周围薄壁细胞之间的胞间连丝数量少,并且胞间连丝呈现未开放状态,同化物运输主要通过质外体途径;而H型番茄果实同化物能够通过胞间连丝从韧皮部运输到周围薄壁细胞中,存在共质体联系;在始熟后期成熟期,S型番茄果实韧皮部和周围薄壁细胞之间发现大量胞间连丝,同化物能够通过共质体途径从韧皮部运输到周围薄壁细胞中,而H型番茄与之相反,CC/PCs之间胞间连丝减少,同化物运输主要通过质外体途径。激光共聚焦显微镜观察不同发育时期羧基荧光素CF分布情况,发现S型果实发育过程中伴随着质外体和共质体卸载两种途径的交替转变,同时说明在番茄果实糖卸载路径中共质体运输占主导地位。
  4、利用iTRAQ技术对不同糖积累型番茄完熟期果实差异蛋白进行GO和KEGGpathway分析。共鉴定3523个蛋白,以1.2倍上下调控筛选差异蛋白点,共获得差异蛋白420个,其中235个蛋白上调表达,185个蛋白下调表达。在蔗糖积累型番茄中,与蔗糖分解和光合作用相关的蛋白都显著降低,脂肪酸降解代谢途径中的大多数蛋白表达量都有显著増加。
  5、随着果实发育,S型果实在各时期和各组织部位中AI表达量低于H型,持续低水平的表达,其结果与AI活性变化一致。SPS表达量在S型果实主要组织部位外、中、内果皮中低于H型果实;在胎座和隔膜组织部位中,高于H型果实,主要表达时期是完熟期;转录水平结果与SPS活性相反。SS表达组织部位主要在在S型番茄果实外、中、内果皮和隔膜组织中,其表达量低于H型果实;在胎座组织中,其表达量高于H型果实;转录水平结果与SS活性相反。蔗糖转运蛋白LeSUT4和LeSUT2基因的转录水平在S型番茄果实内各组织部位均较高,H型番茄中表达量较低;LeSUT2主要表达组织部位是外果皮和内果皮,在绿熟期、转色期和成熟期出现了3次高表达;LeSUT4是在成熟期内果皮组织出现比较高的表达水平。LeSUT1在两品种的不同组织部位和时期转录表达水平都相对比较低。因此,酸性转化酶和蔗糖转运蛋白LeSUT4、LeSUT2在S型番茄果实发育过程中发挥着重要的作用。
其他文献
纳米材料又称为超微颗粒材料,是由纳米粒子组成,既非微观系统亦非宏观系统,而是一种典型的介观系统。纳米颗粒具有明显不同于块状固体的物理和化学性能,因而呈现出体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等等独特的性能,使得人们把纳米材料科学作为多学科交叉的生长点和跨世纪“热点”的研究领域。把无机纳米粒子Fe3O4与双歧杆菌胞外多糖结合上,利用纳米粒子对细胞没有毒性或者毒性很小、不易受体内和细胞内
学位
棉花是世界上最重要的经济作物之一,棉纤维是纺织工业的支柱,也是全球经济的基础。其副产品可以加工为饲料,棉籽油,肥料,纸张和其他消费品。近年来,烟粉虱在许多棉区频繁发生,给棉花生产和纤维品质带来了严重危害。目前,以烟粉虱为主要代表的刺吸式口器害虫在棉花生产中的危害日益加剧,但棉花对刺吸式口器虫害的胁迫响应机制尚不清楚。因此,验证潜在的棉花内源的抗性基因对培育新型棉花抗虫品种具有重要意义。烟粉虱(Be
学位
油菜(Brassica napus L.)是一种非常重要的油料作物,是人类食用油、富含蛋白质的动物饲料以及工业生产原料的重要来源。纵观油菜生长发育的整个过程,开花期对生产力至关重要。因此,花期调控是油菜育种的关键目标之一。探索有效控制油菜花期的方法,对现代育种实践具有重要意义。SVP基因(short vegetative phase)通过与开花时间调控网络中的多个基因相互作用,在控制植物花期发挥着
栽培稻(Oryza sativa L.)粳灿亚种间杂种优势利用的主要障碍是杂种不育性,而花粉不育是导致杂种不育的主要因素.研究花粉不育性的遗传基础,对于了解杂种不育性产生的机制和克服杂种的不育性,都具有重要的理论和实践意义.该研究以台中65(简称为T65,其基因型为S-a、S-b、S-c)及其3个等基因F不育系TISL4(基因型为S-a)、TISL2(基因型为S-b)、TISL5(基因型为S-
  本研究在课题组考察采集和保育鉴定甘蔗野生种质资源的前期工作基础上,依托云南省自然科学基金资助项目(2001C0015Q),首次利用具有特异优良性状(抗旱、耐寒、锤度高、染色体数目少)的蔗茅(Erianthusfulvus)野生种与甘蔗栽培种或品种(系)进行属间远缘杂交,扩大甘蔗遗传多样性;采用新技术、新方法对蔗茅杂种Fl代材料进行早期鉴定评价研究,筛选具有育种价值的新种质,为进一步选育生态适应
学位
叶片适度卷曲有利于水稻产量的提高。迄今在水稻中尚未见卷叶基因克隆及功能分析的报道。作为重要的粮食作物及基因组最小的单子叶植物,水稻在经济上及植物功能基因组研究上的重要性都是不言而喻的。因此,克隆卷叶基因可为水稻超高产育种卷叶基因的利用奠定基础,相关研究也可为卷叶的分子控制机理乃至叶片发育机理的阐明奠定基础。本研究从6~Co-~射线辐照籼稻品系青华占(Qinghuazhan,简称QHZ)干种子的M2
学位
选用4个斑茅杂交BC2品系YCE03-135、YCE03-136、YCE03-267、YCE03-268及其亲系共12个品种(品系)为试验材料,大田调查结合实验室试验,研究了斑茅杂交BC2代品系及其亲系间的农艺性状、生理生化性状、经济性状等方面的差异,探究了斑茅BC2代品系在主要农艺性状和经济性状产量方面的改良进展和遗传规律,为进一步完善斑茅高贵化育种提供了育种材料或中间亲本,也为在甘蔗育种上进一
学位
多倍体较二倍体存在很多优点,例如更加旺盛的生长力、更高的适应性和更强的抗逆性。植物多倍体化会影响基因组和基因表达的变化,进而影响植物的生物学性状。LHY基因是生物钟调控的核心基因之一,生物钟调控植物的生长代谢,影响植物的生物学特性。本实验以八倍体红颊草莓(Fragaria×ananassa)和野生二倍体绿色草莓(F.viridis)为材料,通过两者的杂交和杂交后代染色体加倍,分析杂交和染色体加倍后
学位
蔗糖合酶(Sucrose synthase,SS)是植物糖代谢过程中的一种关键的限速酶,在生物体中广泛存在,负责催化蔗糖分解与合成的可逆反应:蔗糖+二磷酸尿苷(←→)果糖+二磷酸尿苷-葡萄糖,在植物的呼吸、碳水化合物的生物合成及利用等过程中发挥了重要的作用。为了对葡萄蔗糖合酶有充分的了解,本文通过葡萄蔗糖合酶基因家族的鉴定、蔗糖合酶分解与合成活性影响因素的分析、蔗糖合酶的原核表达体系的构建、转基因
学位
库尔勒香梨(PyrussinkiangensisYü.cv.‘Kuerlexiangli’)以独特而浓郁的香气著称,是栽培品种中不可多得的地方品种。研究香梨果实香气成分的动态变化,阐明代谢机理,确定香气与前体物质之间的关系,为香梨香气的精准调控、品质评价,具有重要的理论和实践意义。本论文对香梨果实5~12月间8批次样品香气成分变化、前体物质及其酶活性变化、特异基因的表达量等进行了研究,得出如下结论