【摘 要】
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‘红满堂’（M.pumila Mill.×M.baccata（L.）Borkh）是以‘舞美’×山定子为亲本杂交选育的红肉苹果。本研究以‘红满堂’三个不同发育时期果实为试材,通过代谢组对差异代谢物变化进行研究,并结合转录组在分子水平上对代谢物变化的分子机理进行分析。主要研究结果如下:1.试验通过对‘红满堂’2020年6月3日至10月26日10个发育时期果实品质指标测定发现:伴随着‘红满堂’果实发育和
【基金项目】
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国家重点研发计划（2018YFD1000200）；
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‘红满堂’（M.pumila Mill.×M.baccata（L.）Borkh）是以‘舞美’×山定子为亲本杂交选育的红肉苹果。本研究以‘红满堂’三个不同发育时期果实为试材,通过代谢组对差异代谢物变化进行研究,并结合转录组在分子水平上对代谢物变化的分子机理进行分析。主要研究结果如下:1.试验通过对‘红满堂’2020年6月3日至10月26日10个发育时期果实品质指标测定发现:伴随着‘红满堂’果实发育和成熟过程,果实可溶性糖含量呈上升趋势,黄酮类化合物含量呈下降趋势;花青素含量分别于8月3日和10月6日呈现双峰值,且在8月3日花青素含量最高。此外,果实抗氧化能力与类黄酮物质含量呈正相关关系。2.以‘红满堂’三个不同发育时期果实为试材,基于广泛靶向代谢组学分析果实各类代谢物的积累变化。结果表明:大部分氨基酸及其衍生物在PS1（6月3日）含量最高,可以看出幼果中的营养价值较高;苹果中主要的有机酸苹果酸、琥珀酸、柠檬酸等含量随果实发育含量下降,可能由于果实生长后期发生膨大,酸浓度被稀释;大部分可溶性糖含量在成熟期有积累;大部分黄酮类化合物PS1（6月3日）积累最多,随着果实的发育和成熟含量呈下降趋势;2种差异代谢的花青素,矢车菊素-3-O-半乳糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷在PS2（8月3日）和PS3（10月6日）呈现峰值,导致了果实花青素含量的上升。3.对‘红满堂’三个不同发育时期果实进行转录组分析。结果表明,Mapman筛选出的差异表达基因可注释到多种关键代谢途径中,如光合作用及光呼吸中多个关键酶的表达均随着果实的生长下调;果实发育后期,ADPG焦磷酸化酶和蔗糖合酶上调表达,促进淀粉转化为糖类;脂肪酸合成的底物丙二酸单酰Co A受乙酰Co A羧化酶制约,该酶表达先下调,后发生上调,后续反应中酶有同样变化趋势;三羧酸循环代谢过程中酶呈现不同变化趋势;类黄酮的生物合成过程受多种酶共同调控。转录组筛选出与花青素变化趋势相符的转录因子MYB10和MYB4,均在PS2有高表达,推测这两个转录因子在花青素合成和积累过程中起关键调控作用。
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