杨梅果实成熟与贮运期间乙醛和乙醇积累及PDC和ADH基因表达研究

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杨梅(Morella rubra Sieb.et.Zucc.)是我国特色水果之一,新鲜的杨梅果实香气宜人,风味浓郁,酸甜多汁,富含多种维生素和有机酸,深受广大消费者青睐;但杨梅成熟与采后贮运期间呼吸剧烈,常因“酒味”重而影响消费者品鉴。果实“酒味”通常是乙醛和乙醇过度积累的结果,在乙醇发酵途径中PDC和ADH对乙醛和乙醇的积累发挥重要作用,因此研究乙醛和乙醇积累与PDC和ADH表达的规律对杨梅产业化发展具有重要意义。本试验以杨梅为试验材料,开展了PDC和ADH基因家族的鉴别与筛选,探究了12个杨梅品种(‘荸荠’、‘东魁’、‘水晶’、‘粉红’、‘特早梅’、‘浮宫1号’、‘黑晶’、‘落子’、‘八贤道’、‘软丝安海变’、‘乌梅’和‘龙海水晶’)果实成熟期间以及主栽品种‘荸荠’和‘东魁’成熟果实贮运期间乙醛和乙醇的积累及PDC和ADH基因的表达,取得的主要结果如下:1、从杨梅基因组共鉴定出8个Mr PDC和22个Mr ADH基因家族成员,其中Mr PDC1、Mr PDC2、Mr ADH1、Mr ADH2和Mr ADH3在转录组中的表达量较高,作为后续基因表达试验的目标基因。2、以12个杨梅品种为研究对象,对比分析了不同品种杨梅果实成熟过程中乙醛和乙醇积累的规律及Mr PDCs和Mr ADHs的表达情况。结果表明,果实成熟期间Mr PDCs和Mr ADHs的表达模式在品种间差异较大,总体而言,Mr PDC1、Mr ADH1和Mr ADH3的表达量随果实成熟不断上升,Mr PDC2和Mr ADH2的表达量在白熟期最高。乙醛含量在果实成熟期间变化幅度以及品种间差异较小;在多数品种上,乙醇在果实成熟期加快积累,其中‘特早梅’成熟果实中乙醇含量比转色期高12.38倍;品种间乙醇含量的差异也在成熟期加大,最大差异达15.19倍;乙醛和乙醇含量与Mr PDCs表达量的相关性不显著,而与Mr ADH1和Mr ADH3表达量呈现极显著正相关。3、以主栽杨梅品种‘荸荠’和‘东魁’成熟果实为试验材料,开展了采后贮藏实验。比较了减压包装、普通包装和颗粒包装处理与0℃、12℃和25℃贮藏对两品种杨梅乙醛和乙醇积累的影响。不同包装贮运研究结果表明,与普通包装和颗粒包装相比,减压包装导致果实贮运期间乙醛和乙醇大量积累,其中‘荸荠’杨梅乙醛和乙醇含量在10 d内分别增加了3.73倍和1.74倍,‘东魁’杨梅的乙醛和乙醇含量在4 d内分别增加了2.29倍和1.89倍;与此同时,Mr PDC1、Mr PDC2、Mr ADH1和Mr ADH3表达量显著升高,与乙醛和乙醇含量上升呈现良好相关性。不同温度贮藏试验结果显示,与0℃和12℃贮藏相比,25℃贮藏导致果实积累大量乙醛和乙醇,其中‘荸荠’果实乙醛和乙醇含量在贮藏4 d内分别增加了4.12倍和21.67倍;而‘东魁’杨梅的乙醛和乙醇含量在3 d内分别增加了0.19倍和1.40倍。25℃贮藏的‘荸荠’杨梅果实中Mr PDC1、Mr PDC2和Mr ADH3表达量显著高于0℃贮藏的果实,并与乙醛和乙醇含量呈现良好相关性。
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