苹果不同授粉组合效果与果实发育前期转录组差异的研究

发布时间：2020-04-14 18:36

【摘要】：本试验利用自育高效授粉树1379、1539、2119及3-21的花粉对富士和红星进行授粉,以嘎啦的花粉作为对照,对果实发育期间抗坏血酸(AsA)、可溶性糖和可滴定酸组分、总类黄酮含量的变化进行研究,并对果实成熟时的外在及内在品质进行研究,如单果重、果形指数、果实硬度、挥发性物质、果皮花色苷含量等。采用转录组测序技术比较了 1379和嘎啦花粉授粉后的富士果实不同发育阶段基因表达的差异,挖掘与AsA、类黄酮合成相关结构基因。主要结果如下:1.不同授粉树的花粉对富士、红星苹果进行的授粉试验结果表明,高效授粉树的花粉对能够有效地提高果实的单果重、果形指数、花色苷含量等外观品质及硬度、可溶性固形物、挥发性气体物质、可溶性糖、可滴定酸等内在品质,且均与对照存在显著性差异。2.在果实发育过程中,果实中的AsA和类黄酮含量逐渐减少,幼果中的含量远远大于成熟果实,同一发育时期的果实中红星的类黄酮含量大于富士,而AsA的含量相差不大。经过高效授粉树授粉后的成熟果实中AsA、类黄酮含量明显提高,富士经1379、1539、2119、3-21花粉授粉后的果实内类黄酮含量与对照相比分别增长13.80%、28.54%、19.65%、18.92%,红星分别增长 4.69%、15.64%、14.59%、26.40%;富士经1379、1539、2119、3-21花粉授粉后的果实内AsA含量与对照相比分别增长 34.55%、28.18%、52.73%、57.27%,红星分别增长 8.67%、20.23%、9.83%、24.86%且都与对照都存在显著性差异。3.将1379、嘎啦与富士授粉,对花后15、30、45、60天的果实利用Illumina双末端测序(Hiseq 2500)平台进行测序,共产生59047506条高质量的reads,通过混合拼接共13272条Unigenes得到了基因功能注释,并有3339条Unigenes映射到Go数据库中不同的节点,而通过KEGG代谢通路分析发现3636条Unigenes参与了 124个生物学途径,其中25条被注释到AsA代谢途径中,24条被注释到类黄酮生物合成途径中。4.对花后15d、30d、45d、60d的果实进行转录组测序,利用测序结果对苹果不同授粉组合AsA、类黄酮生物合成途径相关基因的表达进行分析。结果表明,在果实发育过程中AsA合成相关基因GME、GGP、APX均有不同程度的下调,而AO基因呈上调表达模式,分别比较1379和嘎啦授粉后的果实,1379授粉果实中GME基因显著上调表达。类黄酮合成相关基因CHI、DFR、LAR、ANR在果实发育过程中均下调表达,而1379授粉后的果实比和嘎啦授粉LAR基因显著上调表达。这些基因的表达与果实中AsA、类黄酮的变化规律基本一致。采用qRT-PCR对这23个与AsA、类黄酮生物合成相关的基因进行了表达验证,结果表明qRT-PCR与表达谱分析结果基本一致。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S661.1

【参考文献】