【摘 要】
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伏脆蜜是早熟丰产,耐旱、耐储存、抗病、含糖量高,皮薄肉厚的鲜食品种,酸甜适口,味道极佳,深受消费者喜爱。但由于裂果率高,严重影响了果实经济价值。本文以易裂品种‘伏脆蜜’为试验材料,喷施外源CaCl2,测定枣裂果关键时期（盛花后69d-90d）裂果率、果皮解剖结构、果皮细胞壁代谢酶活性,对自然、清水、CaCl2处理下枣盛花后69d、81d、90d枣果皮样品进行转录组及代谢组学分析,筛选出与裂果相关基
【基金项目】
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兵团中青年领军人才项目“枣抗裂品种选育及抗裂基因的挖掘”（项目编号:2018CB032）课题主持人:林敏娟教授（塔里木大学）; 兵团南疆重点产业支撑计划项目“新疆梨、核桃、枣主要性状遗传资源评价（估）和功能基因挖掘”（项目编号:2017DB006）课题主持人:吴翠云教授（塔里木大学）
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伏脆蜜是早熟丰产,耐旱、耐储存、抗病、含糖量高,皮薄肉厚的鲜食品种,酸甜适口,味道极佳,深受消费者喜爱。但由于裂果率高,严重影响了果实经济价值。本文以易裂品种‘伏脆蜜’为试验材料,喷施外源CaCl2,测定枣裂果关键时期（盛花后69d-90d）裂果率、果皮解剖结构、果皮细胞壁代谢酶活性,对自然、清水、CaCl2处理下枣盛花后69d、81d、90d枣果皮样品进行转录组及代谢组学分析,筛选出与裂果相关基因及差异代谢物,为科学防治裂果提供理论依据。1.CaCl2处理枣果实裂果率在枣裂果期极显著低于自然及清水处理;喷施CaCl2显著降低枣果皮纤维素酶、果胶酶、SOD、POD酶活性,在盛花后84d-90d经CaCl2处理的枣果皮CAT酶活性显著高于自然及清水处理。CaCl2处理后枣果皮角质层较为完整,枣果皮角质层厚度、表皮层厚度、内表皮层厚度、内表皮层细胞数显著增加,细胞排列紧密。2.利用Illumina平台对CaCl2处理样本进行转录组测序,与生物信息学方法相结合分析CaCl2处理下的转录本水平变化。随着裂果时间的增加,CaCl2处理子下差异表达基因数量呈先上升后下降的变化趋势,裂果中期差异表达基因数量最多,通过GO及KEGG分析发现,CaCl2处理下显著注释的通路主要是糖类、苯丙烷类及脂质类等。其中CaCl2处理下POD42、IAA14基因表达量盛花后81d低表达;CaCl2处理下果胶酸裂解酶PL5-2、PMEIs41、CML、GASA1基因表达量在枣盛花期81d都高于自然及清水处理;CaCl2处理下β-Gal3、GDSL-APG、XET1、XET2、等基因在裂果初期高表达,而GDSL-1等在CaCl2处理下低表达;自然及清水处理下POD17基因表达量在高发期相比CaCl2处理快速上升;CaCl2处理下果胶酯酶PE3在裂果高发期下降幅度较大,说明这14个基因可能参与裂果发生过程,14个基因在CaCl2处理下对枣裂果调控起到关键作用。3.利用非靶向代谢组学技术,研究CaCl2处理下枣裂果不同时期枣果皮样品代谢物变化。结果表明,在自然VSCaCl2、清水VSCaCl2两个比较组中发现32个差异代谢物,主要为糖类、氨基酸类、类黄酮及酯类。其中D-核糖、D-阿拉伯糖醇、海藻糖、半乳酸、五羟黄酮、表儿茶素、L-天门冬酰胺、2-羟基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、间香豆酸在CaCl2处理下大量积累。KEGG结果表明,差异代谢物注释在‘类黄酮生物合成’、‘氨酰t RNA生物合成’、‘磷酸戊糖途径’、‘苯丙烷生物合成’‘戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化’等代谢通路。4.转录组及代谢组联合分析发现脂类代谢物及相关基因、苯丙烷代谢物及相关基因,碳水化合物代谢物及相关基因,差异基因与差异代谢物相互作用共同调控伏脆蜜枣裂果,其中POD17及POD42基因与4-羟基肉桂酸及2-羟基肉桂酸极显著相关。
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