桃主要过敏原定量分析与低致敏品种选择

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桃【Prunus persica(L.)Batsch】是中国北方诱发食物过敏最常见的水果之一。中国作为桃的原产国,桃的种植量和消费量很大,由桃引起的过敏在国内也常被报道。目前在桃果实中一共发现六种过敏原,分别是Pru p 1-Pru p 4,Pru p 7和一种N端四个氨基酸为ENEA的蛋白,因为没有确定的蛋白归类,暂时命名为ENEA。在欧洲,Pru p 1和Pru p 3由于其广泛的交叉性和强致敏性,占桃类过敏组分诊断阳性率95%以上,也是被研究的最多的两个过敏原。目前桃过敏原通过皮肤点刺、液相色谱串联质谱法、c ELISA、s ELISA等手段被检测定量,但限于较少的品种。本研究共收集了103个中国核心桃种质,涵盖了野生毛桃、油桃、普通毛桃、蟠桃等多个品种。通过抗体生产、免疫亲和纯化抗原构建双夹心ELISA法定量果实中Pru p 1和Pru p 3两个过敏原的含量。皮肤点刺试验证实了定量结果的准确性并筛选出低致敏品种。对果实皮、肉、全果的不同部位分别定量,分析过敏原集中表达位置。将Pru p 3含量与品种、果实成熟期、香气强弱、TSS含量等生理数据做关联分析,找出影响过敏原含量的因素。前期研究发现桃ns LTP基因编码区高度保守,但在上游启动子区域发现变异位点并通过测序分为a、b、c三种单倍型。克隆确定选定的70个桃品种基因型,并将之与对应的Pru p 3蛋白含量做关联分析。利用转录组数据分析桃果实中五个过敏原基因的转录水平,并结合Pru p 3/Pru p 1定量结果筛选出代表性低致敏品种。主要研究结果如下:1、建立了夹心ELISA方法定量桃中Pru p 1的含量。Pru p 1主要集中在果皮(0.20μg/g至73.44μg/g),果肉中含量非常低(0.05μg/g至9.62μg/g),在野生毛桃中未检出。对于78个普通毛桃和油桃品种,Pru p 1的含量在全果中的变异很大,0.12μg/g至6.45μg/g。将Pru p 1基因和蛋白定量结果做比较,发现Pru p 1高转录水平可能会导致果实中表达更多的Pru p 1蛋白。2、Pru p 3含量在103个桃品种变化很大,差异最高达18倍,且含量与品种、果肉颜色、成熟期、TSS值、香气因素有关。在毛桃中Pru p 3变异最大,最低的是野生毛桃3.5μg/g,最高的是黄肉水蜜桃64.4μg/g。大多数油桃品种的Pru p 3含量较低,4.8μg/g至31.7μg/g。低Pru p 3含量的品种通常是早熟的红肉品种,果实品质低或中等,而高风险品种多为晚熟的黄肉毛桃,这类桃香气浓郁,风味佳。ELISA定量结果和免疫荧光显示Pru p 3主要集中在果皮,在低过敏原和高过敏原品种之间,果皮和果肉都有很大差异。Pru p 3降低的水平并不总是与Pru p 1一致。一些古老的野生毛桃和油桃的两种过敏原含量都较低,而晚熟的黄色果肉品种通常是高度致敏的。3、对70个品种桃基因组DNA进行Pru p 3基因上游三种变异类型(a,b,c)检测,共得到六种基因型,分别是bb、bc、cc、ac、aa和ab。a、b、c三个单倍型在品种内分布不均衡,c单倍型出现的比例最高。野生品种均为纯合,只有bb/cc两种基因型;栽培品种多为杂合,ac基因型出现频率最高。Pru p 3含量在不同基因型之间变异很大(P=0.0037),尤其在bb基因型和ac/cc基因型的品种中。bb基因型均为高Pru p 3含量品种,如‘锦花’、‘锦硕’等。毛桃中b单倍体似乎使Pru p 3含量整体呈现增加趋势,低Pru p 3含量品种多为cc型,而油桃和野生毛桃中没有这种关联现象。4、对11个桃品种进行果实转录组测序,分析Pru p 1-4和Pru p 7基因的转录水平。发现Pru p 1/3/7是果实中表达量最高的三个基因,这也许是影响桃致敏性的一个因素。Pru p 1在5个基因中表达量最高,以Pru p 1.0201的表达为主导、Pru p 2转录水平最低。尽管果实中Pru p 3蛋白含量远高于Pru p 1,但两者对应的基因转录水平和蛋白表达水平并不一致。Pru p 4整体表达量不高,其基因表达量趋势在测的11个品种中与Pru p 3类似。5种过敏原转录水平都较低的品种为‘野生毛桃’、‘沪油278’和‘五月火’。
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