贮藏期甘薯响应冷胁迫的miRNA及其靶基因鉴定分析
发布时间：2021-10-24 03:51
甘薯是重要的食品、饲料、工业原料和生物能源作物。甘薯原产于热带地区,抗寒性弱,低温是制约甘薯贮藏的重要因素,由于贮藏过程中的低温胁迫作用,总产量约有1/3利用率下降,因此研究低温对甘薯贮藏的影响意义重大。本研究首先对不同温度贮藏期甘薯形态和营养、生理变化进行探究,随后对低温和适温贮藏28天的甘薯构建了9个独立转录组和小RNA文库,利用转录组测序、小RNA测序和降解组测序,系统分析了甘薯贮藏过程中响应冷害胁miRNA,并利用qRT-PCR对miRNA及其靶基因进行表达分析。研究结果如下:贮藏28天时,低温贮藏条件下薯块内部变黑。相比于适温,低温条件下贮藏甘薯含水量下降和总蛋白含量上升幅度较小,而淀粉含量下降和糖类含量上升幅度较大。同时,低温条件下贮藏的甘薯其SOD、POD活性及MDA含量在贮藏28天时显著高于适温条件贮藏的甘薯,说明甘薯贮藏时间超过28天时发生冷害。通过小RNA测序共鉴定出属于56个miRNA家族的195个保守的miRNA和191个甘薯中全新的miRNA。通过转录组测序共组装出110,110条转录序列,通过降解组测序技术鉴定出428个转录本被184个miRNA靶向。重要的...
【文章来源】：江苏师范大学江苏省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
江苏师范大学硕士学位论文22图3-1低温(4°C)和适温(14°C)贮藏甘薯内部形态变化Figure3-1MorphologicalchangesduringLTSandATS3.3.2低温贮藏对甘薯含水量的影响水份含量是甘薯贮藏过程中的重要的指标之一。由图3-2可见，甘薯含水量随贮藏时间呈下降趋势。低温条件下甘薯在贮藏28天含水量趋于平缓，相比而言，适温条件下含水量下降更快。贮藏35天时，低温贮藏和适温贮藏甘薯含水量出现显著极显著，低温对于甘薯贮藏具有一定保水作用。细胞中含有充足的水份是植物细胞进行正常生理活动的前提。含水量下降会引起甘薯表皮皱缩，失鲜失重，造成商业品质下降。在不同的实验中，干物质量和相对含水量(relativewatercontent)等指标均能反应甘薯水份含量。陶向等人[92]将‘徐薯18’、‘南薯88’、‘川薯34’和‘力源1号’适温贮藏100天后发现，徐薯18的干物质含量在整个贮藏期变化不大，仅缓慢上升，而川薯34、南薯88和力源1号在45天后呈明显上升趋势。李鹏霞等人[4]将宁选1号和宁紫1号置于6－7℃下低温贮藏，发现宁选1号在105天时与贮藏前相比差异非常小，但在贮藏45天时出现显著差异。以上实验说明贮藏过程中不同品种(系)甘薯在贮藏过程中保水能力有所不同。甘薯适温贮藏60天后，测定发现含水量下降显著，而在105天后失水速率有加快的趋势[93]；而将紫薯(‘紫罗兰’)、红薯(‘新北京红’)和白薯(‘杠九’)分别在4℃和10℃贮藏，甘薯在前10天水份含量下降更多，说明失水速率在不同贮藏时期有所不同。在40天的贮藏期内，紫薯(‘紫罗兰’)、红薯(‘新北京红’)和白薯(‘杠九’)均表现出在10℃条件下含水量下降速率快于4℃的趋势，说明低温贮藏更利于甘薯水份保存[94]。王炜等的实验中，温度越低，甘薯的失水率越低，贮藏180天后，1℃贮藏甘?
江苏师范大学硕士学位论文24图3-2低温和适温贮藏甘薯含水量、淀粉含量和总蛋白含量变化Figure3-2Thewater,starchandtotalproteincontentofSweetpotatobetweenLTSandATS3.3.5低温贮藏对甘薯糖类含量的影响甘薯中含有蔗糖、葡萄糖、果糖等可溶性糖，主要糖类为蔗糖[98]，是影响甘薯口感和商业品质的重要指标之一。由图3-3可见，贮藏过程中，甘薯糖类含量呈现上升趋势。低温条件下，贮藏前期(14天之前)甘薯糖类含量较为稳定，14天后，甘薯糖类含量快速上升，其中主要上升的糖类物质为蔗糖，而葡萄糖和蔗糖含量在21天后略有下降。适温条件下，甘薯糖类物质含量呈波动趋势，整体呈上升趋势。贮藏14天时，蔗糖含量最高，之后急剧下降后又上升。葡萄糖含量在14天达到最低最低，随后急剧上升后又下降，果糖上升趋势平稳。在不同温度贮藏过程中，不同品系甘薯的总糖含量呈现出上升趋势，其中主要是蔗糖含量，和前人研究一致[99]；虽然还原性糖含量在贮藏期间也呈现上升趋势，但相比较适温贮藏，低温条件下还原性糖含量上升缓慢[94]。呼吸作用可以通过分解淀粉来提供能量，同时生成还原性糖类。在适宜的温度条件下，呼吸代谢作用强度大于低温条件，淀粉被分解的量更多，同时生成更多的还原性糖类。值得注意的是，呼吸强度在甘薯整个贮藏期间并不是一成不变的，贮藏前期呼吸强度大于中后期，所以淀粉、糖类等营养物质的含量会出现波动性变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同甘薯品种抗氧化胁迫鉴定及筛选[J]. 周志林,张安,唐君,曹清河,赵冬兰,马代夫,李宗芸. 西南农业学报. 2016(07)
[2]甘薯地窖储藏保鲜技术要点[J]. 杨宁. 科学种养. 2015(11)
[3]甘薯贮藏过程中淀粉与可溶性糖的变化[J]. 刘少茹,聂明建,王丽虹,崔强旺. 安徽农业科学. 2015(25)
[4]SA处理对低温胁迫下冬小麦（Triticum aestivum L.）蔗糖代谢的影响[J]. 吴冰,苍晶,张达,卢秋巍,郑成成,朱会杰,杜洋,孟德义,李速,王秀田,包雨卓,刘海龙. 植物生理学报. 2015(04)
[5]贮藏温度对3种甘薯品质的影响[J]. 史光辉,胡志和,吴子健,孙振刚,武文起,冯永强,何瑞燕,柳澜昱,刘雪君. 核农学报. 2015(03)
[6]不同处理方式对甘薯冷害和抗氧化代谢影响分析[J]. 杨虎清,赵晓飞,黄程前,陆国权,黄建乃. 核农学报. 2014(08)
[7]甜菜碱处理对枇杷果实采后冷害和活性氧代谢的影响[J]. 孙玉洁,金鹏,单体敏,许佳,郑永华. 食品科学. 2014(14)
[8]甘薯采后生理、主要病害及贮藏技术研究[J]. 张有林,张润光,王鑫腾. 中国农业科学. 2014(03)
[9]基于近红外光谱技术预测甘薯块根淀粉与糖类物质含量[J]. 唐忠厚,李洪民,李强,魏猛,刘正辉,丁艳锋. 江苏农业学报. 2013(06)
[10]水杨酸处理对杏果实冷害及活性氧代谢的影响[J]. 侯媛媛,朱璇,王英,龚帅. 食品科学. 2014(04)
硕士论文
[1]草酸处理减轻樱桃番茄果实采后冷害的机理研究[D]. 余洁.浙江工商大学 2015
[2]紫甘薯抗寒特性及组织培养研究[D]. 黄兰.南昌大学 2012
[3]SNP与PEG对低温下马铃薯试管苗相关生理指标的影响[D]. 吴雁斌.甘肃农业大学 2010
本文编号：3454520
【文章来源】：江苏师范大学江苏省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
江苏师范大学硕士学位论文22图3-1低温(4°C)和适温(14°C)贮藏甘薯内部形态变化Figure3-1MorphologicalchangesduringLTSandATS3.3.2低温贮藏对甘薯含水量的影响水份含量是甘薯贮藏过程中的重要的指标之一。由图3-2可见，甘薯含水量随贮藏时间呈下降趋势。低温条件下甘薯在贮藏28天含水量趋于平缓，相比而言，适温条件下含水量下降更快。贮藏35天时，低温贮藏和适温贮藏甘薯含水量出现显著极显著，低温对于甘薯贮藏具有一定保水作用。细胞中含有充足的水份是植物细胞进行正常生理活动的前提。含水量下降会引起甘薯表皮皱缩，失鲜失重，造成商业品质下降。在不同的实验中，干物质量和相对含水量(relativewatercontent)等指标均能反应甘薯水份含量。陶向等人[92]将‘徐薯18’、‘南薯88’、‘川薯34’和‘力源1号’适温贮藏100天后发现，徐薯18的干物质含量在整个贮藏期变化不大，仅缓慢上升，而川薯34、南薯88和力源1号在45天后呈明显上升趋势。李鹏霞等人[4]将宁选1号和宁紫1号置于6－7℃下低温贮藏，发现宁选1号在105天时与贮藏前相比差异非常小，但在贮藏45天时出现显著差异。以上实验说明贮藏过程中不同品种(系)甘薯在贮藏过程中保水能力有所不同。甘薯适温贮藏60天后，测定发现含水量下降显著，而在105天后失水速率有加快的趋势[93]；而将紫薯(‘紫罗兰’)、红薯(‘新北京红’)和白薯(‘杠九’)分别在4℃和10℃贮藏，甘薯在前10天水份含量下降更多，说明失水速率在不同贮藏时期有所不同。在40天的贮藏期内，紫薯(‘紫罗兰’)、红薯(‘新北京红’)和白薯(‘杠九’)均表现出在10℃条件下含水量下降速率快于4℃的趋势，说明低温贮藏更利于甘薯水份保存[94]。王炜等的实验中，温度越低，甘薯的失水率越低，贮藏180天后，1℃贮藏甘?
江苏师范大学硕士学位论文24图3-2低温和适温贮藏甘薯含水量、淀粉含量和总蛋白含量变化Figure3-2Thewater,starchandtotalproteincontentofSweetpotatobetweenLTSandATS3.3.5低温贮藏对甘薯糖类含量的影响甘薯中含有蔗糖、葡萄糖、果糖等可溶性糖，主要糖类为蔗糖[98]，是影响甘薯口感和商业品质的重要指标之一。由图3-3可见，贮藏过程中，甘薯糖类含量呈现上升趋势。低温条件下，贮藏前期(14天之前)甘薯糖类含量较为稳定，14天后，甘薯糖类含量快速上升，其中主要上升的糖类物质为蔗糖，而葡萄糖和蔗糖含量在21天后略有下降。适温条件下，甘薯糖类物质含量呈波动趋势，整体呈上升趋势。贮藏14天时，蔗糖含量最高，之后急剧下降后又上升。葡萄糖含量在14天达到最低最低，随后急剧上升后又下降，果糖上升趋势平稳。在不同温度贮藏过程中，不同品系甘薯的总糖含量呈现出上升趋势，其中主要是蔗糖含量，和前人研究一致[99]；虽然还原性糖含量在贮藏期间也呈现上升趋势，但相比较适温贮藏，低温条件下还原性糖含量上升缓慢[94]。呼吸作用可以通过分解淀粉来提供能量，同时生成还原性糖类。在适宜的温度条件下，呼吸代谢作用强度大于低温条件，淀粉被分解的量更多，同时生成更多的还原性糖类。值得注意的是，呼吸强度在甘薯整个贮藏期间并不是一成不变的，贮藏前期呼吸强度大于中后期，所以淀粉、糖类等营养物质的含量会出现波动性变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同甘薯品种抗氧化胁迫鉴定及筛选[J]. 周志林,张安,唐君,曹清河,赵冬兰,马代夫,李宗芸. 西南农业学报. 2016(07)
[2]甘薯地窖储藏保鲜技术要点[J]. 杨宁. 科学种养. 2015(11)
[3]甘薯贮藏过程中淀粉与可溶性糖的变化[J]. 刘少茹,聂明建,王丽虹,崔强旺. 安徽农业科学. 2015(25)
[4]SA处理对低温胁迫下冬小麦（Triticum aestivum L.）蔗糖代谢的影响[J]. 吴冰,苍晶,张达,卢秋巍,郑成成,朱会杰,杜洋,孟德义,李速,王秀田,包雨卓,刘海龙. 植物生理学报. 2015(04)
[5]贮藏温度对3种甘薯品质的影响[J]. 史光辉,胡志和,吴子健,孙振刚,武文起,冯永强,何瑞燕,柳澜昱,刘雪君. 核农学报. 2015(03)
[6]不同处理方式对甘薯冷害和抗氧化代谢影响分析[J]. 杨虎清,赵晓飞,黄程前,陆国权,黄建乃. 核农学报. 2014(08)
[7]甜菜碱处理对枇杷果实采后冷害和活性氧代谢的影响[J]. 孙玉洁,金鹏,单体敏,许佳,郑永华. 食品科学. 2014(14)
[8]甘薯采后生理、主要病害及贮藏技术研究[J]. 张有林,张润光,王鑫腾. 中国农业科学. 2014(03)
[9]基于近红外光谱技术预测甘薯块根淀粉与糖类物质含量[J]. 唐忠厚,李洪民,李强,魏猛,刘正辉,丁艳锋. 江苏农业学报. 2013(06)
[10]水杨酸处理对杏果实冷害及活性氧代谢的影响[J]. 侯媛媛,朱璇,王英,龚帅. 食品科学. 2014(04)
硕士论文
[1]草酸处理减轻樱桃番茄果实采后冷害的机理研究[D]. 余洁.浙江工商大学 2015
[2]紫甘薯抗寒特性及组织培养研究[D]. 黄兰.南昌大学 2012
[3]SNP与PEG对低温下马铃薯试管苗相关生理指标的影响[D]. 吴雁斌.甘肃农业大学 2010
本文编号：3454520
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