论文部分内容阅读
果皮的色泽是果实外观品质的核心内容,也是影响其商品价值的重要指标。在我国的水果消费市场上,色泽鲜艳的水果总是更加受到消费者的青睐。近年来,优质红皮梨品种的栽培成为一个新发展热点,培育红色果皮的梨新品种也成为梨种质创新的一项重要研究内容。相对于苹果、柑橘、葡萄等水果,有关梨果皮色泽形成的研究报道较少,研究进展相对滞后。因此,本研究以几组红色及其绿色变异系梨品种为研究试材,开展了分子标记鉴定以及遗传表达分析,以期从分子水平上揭示形成色泽差异的原因,从而为探明梨红色果皮形成的分子机制奠定基础。具体研究结果如下:一、利用AFLP和SRAP标记对3组梨果皮色泽变异品种(系)进行鉴别。54对AFLP引物共检测1089个位点,其中多态性条带数为688,多态性比率为63.2%;20对SRPA引物可检测210个位点,其中多态性条带为76条,多态性比率为36.2%。分析结果表明,7对AFLP引物、3对SRAP引物可区分南果与其红色变异系;3对AFLP引物、1对SRPA引物可区分考密斯、红考密斯、早红考密斯与其绿色变异系;所检测的引物均无法区分红安久及其绿色变异系。综合AFLP与SRAP标记的检测结果,获得4个品种(系)的特征谱带,SRPA引物em11/me5可区分除红安久及其变异系以外的所有供试材料,可应用于各品种(系)的分子鉴别。二、以早红考密斯及其绿色变异系为试材,研究果实不同发育期果皮中花青素含量的动态变化及含量差异。结果表明,早红考密斯及其绿色变异系的花青素发育动态变化均呈现先上升后下降再上升的趋势,早红考密斯在花后40天,花青素含量达到最大值,为298mg/g;早红考密斯绿色变异系在花后55天花青素含量达到最大值,为35.4mg/g.在整个发育期内,早红考密斯的花青素含量均高于绿色变异系;与早红考密斯果实相比,绿色变异系在花后70天时花青素含量相差最大,此时,红色果皮花青素含量是绿色变异系的9.90倍。由此得出:早红考密斯的花青素含量显著高于绿色诱变系,花青素的含量水平差异是影响其形成色泽差异的重要因素。三、以早红考密斯及其绿色变异系为试材,利用cDNA-AFLP技术进行差异表达分析。分别提取两个供试材料花后40天的果皮RNA,反转录为cDNA,并采用64对AFLP引物组合进行表达分析。其中60对AFLP引物组合能扩增出稳定、清晰的条带,共得到稳定差异位点数47个。将47条差异条带进行回收、克隆、测序,得到EST序列并进行BLAST比对,分析结果表明20条片段为已知功能基因序列,20条为功能未知基因序列,7条比对无结果;对已知功能的20个EST序列进一步进行功能分类分析,包括信号转导基因1个,标记基因4个,转录因子2个,抗病防卫基因11个,初级代谢调控蛋白1个,参与花青素合成相关的基因1个。本研究中将克隆的参与花青素合成的表达序列命名为PyMADS18,其与MADS-box转录因子高度同源。四、以不同发育期的早红考密斯及其绿色变异系果皮为研究试材,对PyMADS18差异基因(与MADS-box高度同源)进行实时荧光定量PCR分析。早红考密斯果实整个发育期,果皮中PyMADS18基因表达量动态变化为先下降后上升,花后40天表达量最大(1.00),这与花青素含量变化动态相一致;在早红考密斯绿色变异系果实整个发育期,果皮中PyMADS18基因表达量动态变为先上升后下降再上升,花后55天表达量最高(0.53),其变化动态与花青素含量动态变化也相符合。以上结果表明,花青素PyMADS18基因的表达与花青素含量呈正相关,参与花青素的合成,影响花青素的积累。同一时期红色果皮与绿色变异系的比较表明,花后40天PyMADS18基因在红色果皮中高量表达,而绿色品种表达量低,且表达差异显著,这与两者在坐果初期即表现明显的色泽差异是相关的。但是其后的各发育期,PyMADS18基因在绿色果皮中的表达量都高于红色品种,推测PyMADS18参与了果实发育早期花色素合成的调控。