‘瑞雪’苹果套袋着色变化及机理研究

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‘瑞雪’是西北农林科技大学最新选育的优质晚熟黄绿色苹果新品种,以内在品质优异而受到关注。生产中发现‘瑞雪’经过套袋处理果实可以着红色,为了解‘瑞雪’套袋后着色变化的机理,以‘瑞雪’及其它10个非红色品种为试材,研究套袋对非红色品种着色的影响,同时以‘瑞雪’和红色品种‘富士’为试材,分析了解袋后二者着色的差异性,解析了二者在解袋后的着色过程中花青苷合成相关基因的表达及MdMYB1启动子甲基化水平的变化。主要研究结果如下:1.‘瑞雪’等11个非红色品种解袋后均可着色,但着色速度和着色程度差异较大:‘金冠’等黄色品种解袋后L*和a*变化不大,b*值不断升高,花青苷合成量含量较低(1~4 mg/g Fresh Weight,FW);‘印度’、‘澳洲青苹’等绿色品种解袋后L*不断降低,a*明显升高,b*值不断降低,花青苷含量可达到100 mg/g FW。‘印度’的叶绿素含量和类胡萝卜素含量明显高于其他品种。着色轻微的果实如‘金冠’解袋后花青苷的合成速率明显低于‘澳洲青苹’、‘印度’,说明绿色品种比黄色品种解袋后更易着色。2.对‘金冠’、‘王林’、‘澳洲青苹’三个代表性品种通过qRT-PCR来检测花青苷合成有关的基因的表达水平发现:‘金冠’MdMYB1的表达量在解袋后第7 d上升为原来的1.5倍,但在解袋14 d又出现下降,但‘澳洲青苹’在解袋第7 d便上升为解袋时的6倍,到解袋14 d上升为原来的9倍,说明在解袋后,‘澳洲青苹’中的MdMYB1的表达促进了果皮花青苷含量的积累,从而使其快速明显着色。3.通过qRT-PCR来检测花青苷合成有关的基因的表达水平发现:‘瑞雪’解袋后MdMYB1表达水平不断上升,直到解袋后第3 d出现表达高峰,随后开始下降,‘富士’解袋后MdMYB1表达水平在第1 d有所上升之后基本不变。结构基因MdCHS、MdF3H、MdANS、MdUFGT均在解袋后第2 d出现表达高峰,而‘富士’的表达高峰出现在第3d。4.启动子甲基化分析表明,‘瑞雪’MdMYB1启动子的-1901~-1648bp和-1670~-1179bp高度甲基化,套袋后‘瑞雪’果皮中MdMYB1启动子区-1901~-1179 bp、-1200~-820bp和-354~-43bp的甲基化水平降低;解袋后-1200~-820 bp和-354~-43 bp区‘瑞雪’的甲基化水平明显下降,而‘富士’基本不变。
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