枣裂果生理特征及转录组和蛋白组学分析

来源 :塔里木大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:jackyzero123
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
枣是南疆主要的经济支柱产业,近几年枣果发生大量裂果,严重影响枣果品质,制约枣产业链条的发展。本文以易裂果枣品种‘伏脆蜜’和抗裂果品种‘板枣’为试验材料,通过对自然条件下的‘伏脆蜜’和‘板枣’细胞壁代谢酶活性、果皮细胞壁物质、果实内含物及内源激素含量的测定,及‘伏脆蜜’果皮的裂果部位和非裂果部位的转录组和蛋白组学分析,阐释枣裂果的机制,筛选出与裂果相关的基因,为枣裂果提供理论基础及参考。主要研究结果如下:1.‘伏脆蜜’裂果发生于花后70d,80d-90d裂果大量发生,‘板枣’整个果实发育过程中不发生裂果。在裂果发生前后其果肉和果皮中的糖组分、酸组分、细胞壁物质和细胞壁代谢酶以及内源激素发生一系列的变化,在裂果发生初期后(花后70d后)‘伏脆蜜’果肉中还原性糖、果糖和葡萄糖极显著高于‘板枣’,可溶性糖、蔗糖、Zn、Na、K和Ca含量、草酸、奎宁酸、苹果酸、琥珀酸和总酸极显著低于‘板枣’;‘伏脆蜜’果皮中果糖、葡萄糖、还原性糖、纤维素和ISP含量及纤维素酶和SOD活性显著高于‘板枣’,可溶性总糖、蔗糖、淀粉、WSP和蛋白质含量及PPO和POD活性显著低于‘板枣’;在果实大量发生裂果时期后(花后80d),‘伏脆蜜’果皮中ABA含量极显著低于‘板枣’,GA3和IAA含量极显著低于‘板枣’,果皮中GA3和IAA含量极显著高于果肉。裂果期间发生的系列生理变化,造成果肉内含物组分、含量及果皮细胞壁物质成分和含量以及细胞壁代谢酶活性和内源激素的含量的改变,从而影响果实内部水势以及果皮结构和延展性,致使果实吸水涨破果皮。2.裂果部位果皮中POD和SOD活性含量极显著高于非裂果部位和正常果果皮,半纤维素、WSP、ISP和GA3含量极显著低于非裂果部位,CSP含量显著低于非裂果部位;裂果部位果肉中可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量显著高于非裂果部位,IAA含量极显著高于非裂果部位。裂果部位果皮中半纤维素、WSP和ISP含量以及POD和SOD活性的变化,可能改变了果皮的结构和性质,再加上果肉中蔗糖和可溶性总糖含量的改变及在果皮果肉中内源激素IAA含量变化,导致果实内部和果皮不协调的生长,致使果实开裂。3.在‘伏脆蜜’裂果部位和非裂果部位果皮转录组数据中分别获得10025和10041个表达基因,有223个基因在裂果部位中特异表达,有239个基因在非裂果部位中特异表达;裂果果皮部位对比非裂果果皮部位中筛选出差异表达基因161个,其中上调表达基因39个,下调表达基因122个。从基因功能和KEGG代谢通路上所富集的差异表达基因中筛选出10个与裂果生理指标相关并在裂果果皮中高表达基因:合成木质素的通路上的2个基因(gene16874和gene17086)、植物激素信号转导中的4个基因AUX/IAA(gene26281)、ARF(gene22744)、SAUR(gene7576)及JAZ(gene2607)、植物病原体相互作用代谢通路中的CML(gene19427和gene19466)2个基因、淀粉和蔗糖代谢通路中的β-淀粉酶基因(gene32293)和Endoglucanase 12基因(gene3673)。经qRT-PCR验证,上述10个差异表达基因在裂果果皮中都高表达,说明这10个基因可能参与裂果的发生过程。4.对‘伏脆蜜’裂果部位和非裂果部位果皮蛋白组学进行分析,从果皮中鉴定到5480个蛋白质,其中4562个蛋白质包含定量信息,在比较组中发现182个差异表达蛋白;从基因功能和KEGG代谢通路上所富集的差异表达中筛选出与裂果生理指标相关的10个蛋白质:过氧化物酶(XP024926183.1和XP015890285.1)和漆酶(XP015878553.1、XP015902437.1和XP015878552.1)在裂果部位果皮中高表达,而heat shock protein(XP015896451.1)、CML(XP015881810.1)、果胶酯酶(XP015869388.2)和吲哚乙酸合成酶(XP015866400.1)在非裂果部位果皮中高表达。5.‘伏脆蜜’裂果和非裂果部位果皮生理指标、转录组学和蛋白组学综合分析发现,裂果发生时POD活性、纤维素和内源激素(GA3、ABA和IAA)含量存在差异,调控POD、纤维素酶和激素信号转导的基因和蛋白也存在差异,上述物质可能参与了枣裂果的发生,并扮演着重要作用。
其他文献
目的:本文报告76例颈动脉-海绵窦瘘及其栓塞治疗。方法:本组均经股动脉和患侧颈动脉入路,选用可脱球囊、微螺旋圈和聚乙烯醇颗粒进行栓塞处理。结果:75例栓塞成功,仅1例塞后有部分瘘口未
目的:深入研究咬合创伤在颅颌紊乱症中的作用机制。方法:在小型猪一侧下颌磨牙上粘固联冠,建立咬合创伤动物模型,并对其同时进行颞颌关节(TMJ)是咀嚼肌的组织病理学观察,TMJ软件组织P物质和
本文报道了运用乳鼠灌胃法测定短芽胞杆菌肠毒素。试验结果表明,乳鼠灌胃试验定性测定短芽胞杆菌肠毒素的结果显著。另外,该试验材料易取、实验时间短,对食物中毒的病原菌产
Leriche综合征指由主髂动脉闭塞引起的间歇性跛行、双下肢动脉搏动减弱及阳痿三联征,属于泛大西洋介入协会(TASC)ⅡD级病变。与开放性手术相比,近年来该病的腔内治疗在围术期死亡
【正】 前言随着现代科学技术发展突飞猛进,边缘科学的创立,各门学科领域的互相渗透引用,它对某些单学科的重要作用巳为大家所公认。体育科学研究中应用数理统计的多因素分析
目的:本实验观察了单纯纯氧及反映炎症因素影响的缺氧叠加静注三氯化铁(FeCl3)所致缺氧性肺动脉高压模型肺血管内皮细胞损伤的变化及差别。方法:应用肺动脉微飘浮导管技术及电镜技术、
观察糖尿病大鼠学习记忆功能的变化及外周投用神经生长因子对其的影响。方法采用水迷宫试验及大脑海马CA1区神经元计数测定糖尿病成模后2个月,后肢肌肉注射NGF200μG.kg^-1.d^-1,30d后的学习记忆功能改变
<正> 本发明提供一种多光谱量子阱红外光电探测器,该探测器是通过外延方法生长在诸如InP、GaAs或者Si之类的衬底上的,它包括多组多量子阱层。在本发明中,衬底和激活层顶上均
采用两种方法在动物体内植入镍钛形状记忆合金,一是埋入大鼠背脊部肌肉中,二是植入犬下颌骨及股骨中,分别观察230d及180d,测定实验动物肝,肾等组织中钛锋含量,结果表明,第一种植入方式肝,肾组
目的评估iFlow成像在脑血管性病变中的辅助诊断价值。方法对65例脑血管病变患者进行常规全脑2DDSA检查,对所采集的图像用iFlow软件编码,由低年资和高年资医师分别观察2D DSA