降温速度对鸭梨果心褐变影响及相关基因挖掘的研究

来源 :天津农学院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:chenlijuan1986
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鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd cv.Yali)是我国最早的出口商品之一,具有口感清爽,清热润肺的特点;但其在贮运时,易发生逆境伤害而造成果心的褐变,这严重制约了鸭梨产业的发展。本研究基于前人的结果,对鸭梨褐变机理进行更深入探究。利用缓降与急降两种降温速度处理3种成熟度鸭梨,测定其在贮藏期间硬度、SSC含量、呼吸强度等生理指标的变化,观察统计果心褐变情况,并利用转录组测序技术筛选褐变相关基因,分析验证其对果心褐变的影响,进而进一步了解鸭梨果心褐变机理。主要结果如下:1.鸭梨成熟度越高,果心褐变越严重。缓降温较急降温处理,抑制了早、中采鸭梨果心褐变的发生,晚采鸭梨正好相反,且晚采缓降鸭梨最早发生褐变。早、中采鸭梨缓降温处理果的呼吸强度及呼吸峰值均低于急降温处理,硬度、SSC含量下降速度慢,贮藏后的好果率高,分别为89.2%、91.7%。2.通过RNA-seq技术共获得103.42G Clean date,Q30大于90%,GC含量均在40%-60%之间,数据整体测序错误率为0.03%,各个样品与参考基因的比对率均大于68%,测序数据质量较高。经GO功能富集分析发现,鸭梨果心褐变相关基因主要富集在生物过程与分子功能上,重点涉及到防御反应、脂质代谢与转录因子活性方面;KEGG代谢主要集中在天冬氨酸、丙氨酸和谷氨酸代谢、苯丙烷类代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、植物MAPK信号转导、植物激素信号传导等几条通路上。综合分析后,最终选定了6个与褐变有关的基因,ADC、DHN3、AP、LAC15、POD42、WRKY31基因进行后续的定量分析。3.对筛选出的6个基因进行定量分析后发现,贮藏期间ADC、AP、DHN3、WRKY31基因表达先增加后减少,POD42持续下调表达;缓降温处理可抑制早、中采鸭梨ADC、AP、DHN3、WRKY31基因表达量的下降速度,提高早、中采缓降鸭梨耐冷性;且贮藏过程中,中采缓降鸭梨SSC含量高,呼吸跃变晚,POD活性最高,抗氧化性强,其果心褐变程度最轻。在贮藏初期ADC、AP、DHN3、WRKY31 4个基因在晚采鸭梨中表达量较低,且晚采鸭梨成熟度高、缓降温时间久,果实呼吸强度高,果实加速衰老,其最早发生褐变。急降温处理促进了早、中采鸭梨LAC15的上调表达,LAC活性持续增加,促进了褐变的发生;晚采鸭梨前期LAC15表达较低,其早期褐变与LAC15的关系相对较小。
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