基于转录组测序的皇冠李果实糖酸品质关键基因的研究
发布时间：2021-07-08 05:06
中国李（Prunus salicina L.）是一种原产于中国且在世界范围内广泛栽培的重要核果类果树。因其适应性广、品种多样、营养价值高和抗氧化活性物质丰富等深受果农和消费者的喜爱。但是不同品种果实风味品质差异大,尤其果实偏酸,商品价值低等问题严重影响果实商品价值。‘皇冠李’是福建省审定良种[闽S-SV-PS-009-2018],深入挖掘皇冠李果实糖酸品质形成的关键基因,对解析其转录调控机制,以及李果实糖酸品质调控等具有重要理论意义和实践意义。本研究以皇冠李果实为材料,分别采用超高效液相色谱（Ultra Performance Liquid Chromatography,UPLC）和高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography,HPLC）技术检测并分析果实发育过程中有机酸、可溶性糖组分及含量的变化;借助Illumina Hi-seq2500平台,对幼果期（DAF 6 d）、绿果期（18 d）、转色期（47 d）和成熟期（63 d）等4个时期果实进行RNA-seq测序分析,筛选调控果实糖酸形成的关键基因,分析鉴定关键的结构基因、转运蛋白基因和...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
皇冠李4个发育期果实Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’
基于转录组测序的皇冠李果实糖酸品质关键基因的研究13图2-1皇冠李4个发育期果实Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’图2-2皇冠李果实发育中糖酸品质及风味特征指标变化注：可滴定酸（Totalsoluablesolids,TA），可溶性固形物（Titratableacid,TSS）。不同大写字母表示绿色折线对应指标在果实不同发育期P＜0.05水平上差异显著；不同小写字母表示红色折线对应指标在果实不同发育期P＜0.05水平上差异显著。Figure2-2TAmeansTotalsoluablesolids,TSSmeansTitratableacid.ThechangeoffruitqualityandflavorcharacteristicsduringfruitdevelopmentNote:Differentcapitallettersonthegreenpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.Differentsmalllettersontheredpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.3.2果实发育过程中有机酸组分及含量的变化为了进一步评估皇冠李发育过程中有机酸品质，对采集样品的有机酸测定数据进行了重复相关性评估和主成分分析（PrincipalComponentAnalysis,PCA）（图2-3）。相关性评估结果显示，四个时期果实样本组内相关系数均达到0.75以上；主成分分析显示，四个时期的样本均明显聚集在一起。综上，聚类分析和主成分分析结果一致，说明四个发育时期皇冠李果实样本之间具有高度重复
第2章皇冠李果实发育过程中糖酸品质的变化14性及相关性。图2-3果实有机酸测定数据质量评估(A)样品重复相关性评估；(B)主成分分析Figure2-3Qualityevaluationofdataonfruitacids(A)Repeatedcorrelationassessment,(B)Principalcomponentanalysis通过UPLC对皇冠李果实中8种有机酸进行检测，结果如图2-4所示。在果实发育过程中，苹果酸始终为主要有机酸组分，占总酸的75.30%~89.77%，其次为酒石酸，占总酸的6.03%~12.54%。成熟时按有机酸含量高低顺序为苹果酸>酒石酸>丙酮酸>柠檬酸>乙酸>琥珀酸>草酸>富马酸，其中苹果酸占89.77%，酒石酸占6.03%，其余6种有机酸占总酸比例均不足2%。皇冠李果实发育过程中，各组分酸含量变化如图2-5所示。总酸含量呈‘Z’字型波动，总体上较为稳定，成熟期总酸含量为2.14mg·g-1。苹果酸含量在果实发育过程中不断积累，其中在幼果期到绿果期和转色期到成熟期表现为显著增加，分别增加了13.10%和11.56%，成熟时苹果酸含量达到峰值为1.89mg·g-1，约是幼果期的1.2倍。酒石酸和乙酸含量变化规律相似，均表现为幼果期到绿果期含量显著积累并达到峰值，随着果实发育，含量显著下降，成熟时含量分别为0.13mg·g-1和0.02mg·g-1，约为幼果期的0.57倍和0.28倍。随果实发育，丙酮酸、草酸和琥珀酸含量均持续下降，其中丙酮酸和草酸含量变化规律相似，均表现为幼果期到绿果期含量显著下降，分别下降了27.52%和19.00%，随后含量保持稳定，成熟时分别为0.04mg·g-1和0.01mg·g-1；琥珀酸在幼果期到绿果期和转色期到成熟期均表现为显著下降，分别下降了18.99%和32.27%，成熟时含量为0.02mg·g-1。柠檬酸和富马酸含量在果实发育过程中均无显著性变化，成熟时果实中柠檬酸含量为0.03mg·g-1，几乎不含富马酸。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于转录组测序生物信息学分析的研究进展[J]. 宋尚桥,马围围,张超龙,曾素先,孙翠翠,李鑫,严瑾,黎宗强. 中国畜牧兽医. 2020(02)
[2]植物bZIP参与胁迫应答调控的最新研究进展[J]. 崔荣秀,张议文,陈晓倩,谷彩红,张荃. 生物技术通报. 2019(02)
[3]‘蜂糖李’果实发育过程中有机酸含量变化及其与苹果酸代谢相关酶的关系[J]. 王小红,陈红,董晓庆. 果树学报. 2018(03)
[4]我国李育种研究进展、存在问题和展望[J]. 刘硕,徐铭,张玉萍,张玉君,马小雪,章秋平,刘宁,刘威生. 果树学报. 2018(02)
[5]果糖优势大 替代蔗糖计划提上日程[J]. 李清宇. 中国食品. 2017(20)
[6]李果实生长发育过程中糖酸和花青苷含量的变化及相关分析[J]. 李鹏,黄晓慧,王克磊,巫伟峰,李斌奇,杨芮,陈发兴. 热带作物学报. 2017(02)
[7]李属（Prunus）果树品种资源果实糖和酸的组分及其构成差异[J]. 刘硕,刘有春,刘宁,张玉萍,章秋平,徐铭,张玉君,刘威生. 中国农业科学. 2016(16)
[8]番茄转录组学研究进展[J]. 刘冠,赵婷婷,杨欢欢,张冬野,姜景彬,李景富,许向阳. 基因组学与应用生物学. 2016(10)
[9]中国李产业发展、贸易与国际竞争力分析[J]. 王刚,宣继萍,张计育,钱美华,郭忠仁. 中国农学通报. 2016(13)
[10]第二代高通量测序技术的原理及其在医学中的应用进展[J]. 杜兵兵. 中国继续医学教育. 2016(03)
博士论文
[1]不同苹果糖酸组成及苹果酸转运体功能研究[D]. 张燕子.西北农林科技大学 2010
[2]桃库源关系中源叶光合作用及其碳水化合物代谢的研究[D]. 李卫东.中国农业大学 2005
硕士论文
[1]三华李果实发育转录组分析及其花青苷生物合成相关基因表达分析[D]. 冯筠庭.华南农业大学 2016
[2]不同栽培种梨果实糖酸含量特征及形成规律研究[D]. 姚改芳.南京农业大学 2011
[3]李果实发育过程中糖、酸、Vc及矿质元素含量变化[D]. 赵树堂.河北农业大学 2003
本文编号：3270917
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
皇冠李4个发育期果实Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’
基于转录组测序的皇冠李果实糖酸品质关键基因的研究13图2-1皇冠李4个发育期果实Figure2-1Fourdevelopmentstagesofplum‘Huangguan’图2-2皇冠李果实发育中糖酸品质及风味特征指标变化注：可滴定酸（Totalsoluablesolids,TA），可溶性固形物（Titratableacid,TSS）。不同大写字母表示绿色折线对应指标在果实不同发育期P＜0.05水平上差异显著；不同小写字母表示红色折线对应指标在果实不同发育期P＜0.05水平上差异显著。Figure2-2TAmeansTotalsoluablesolids,TSSmeansTitratableacid.ThechangeoffruitqualityandflavorcharacteristicsduringfruitdevelopmentNote:Differentcapitallettersonthegreenpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.Differentsmalllettersontheredpolylineindicateasignificantdifferenceatthe0.05level.3.2果实发育过程中有机酸组分及含量的变化为了进一步评估皇冠李发育过程中有机酸品质，对采集样品的有机酸测定数据进行了重复相关性评估和主成分分析（PrincipalComponentAnalysis,PCA）（图2-3）。相关性评估结果显示，四个时期果实样本组内相关系数均达到0.75以上；主成分分析显示，四个时期的样本均明显聚集在一起。综上，聚类分析和主成分分析结果一致，说明四个发育时期皇冠李果实样本之间具有高度重复
第2章皇冠李果实发育过程中糖酸品质的变化14性及相关性。图2-3果实有机酸测定数据质量评估(A)样品重复相关性评估；(B)主成分分析Figure2-3Qualityevaluationofdataonfruitacids(A)Repeatedcorrelationassessment,(B)Principalcomponentanalysis通过UPLC对皇冠李果实中8种有机酸进行检测，结果如图2-4所示。在果实发育过程中，苹果酸始终为主要有机酸组分，占总酸的75.30%~89.77%，其次为酒石酸，占总酸的6.03%~12.54%。成熟时按有机酸含量高低顺序为苹果酸>酒石酸>丙酮酸>柠檬酸>乙酸>琥珀酸>草酸>富马酸，其中苹果酸占89.77%，酒石酸占6.03%，其余6种有机酸占总酸比例均不足2%。皇冠李果实发育过程中，各组分酸含量变化如图2-5所示。总酸含量呈‘Z’字型波动，总体上较为稳定，成熟期总酸含量为2.14mg·g-1。苹果酸含量在果实发育过程中不断积累，其中在幼果期到绿果期和转色期到成熟期表现为显著增加，分别增加了13.10%和11.56%，成熟时苹果酸含量达到峰值为1.89mg·g-1，约是幼果期的1.2倍。酒石酸和乙酸含量变化规律相似，均表现为幼果期到绿果期含量显著积累并达到峰值，随着果实发育，含量显著下降，成熟时含量分别为0.13mg·g-1和0.02mg·g-1，约为幼果期的0.57倍和0.28倍。随果实发育，丙酮酸、草酸和琥珀酸含量均持续下降，其中丙酮酸和草酸含量变化规律相似，均表现为幼果期到绿果期含量显著下降，分别下降了27.52%和19.00%，随后含量保持稳定，成熟时分别为0.04mg·g-1和0.01mg·g-1；琥珀酸在幼果期到绿果期和转色期到成熟期均表现为显著下降，分别下降了18.99%和32.27%，成熟时含量为0.02mg·g-1。柠檬酸和富马酸含量在果实发育过程中均无显著性变化，成熟时果实中柠檬酸含量为0.03mg·g-1，几乎不含富马酸。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于转录组测序生物信息学分析的研究进展[J]. 宋尚桥,马围围,张超龙,曾素先,孙翠翠,李鑫,严瑾,黎宗强. 中国畜牧兽医. 2020(02)
[2]植物bZIP参与胁迫应答调控的最新研究进展[J]. 崔荣秀,张议文,陈晓倩,谷彩红,张荃. 生物技术通报. 2019(02)
[3]‘蜂糖李’果实发育过程中有机酸含量变化及其与苹果酸代谢相关酶的关系[J]. 王小红,陈红,董晓庆. 果树学报. 2018(03)
[4]我国李育种研究进展、存在问题和展望[J]. 刘硕,徐铭,张玉萍,张玉君,马小雪,章秋平,刘宁,刘威生. 果树学报. 2018(02)
[5]果糖优势大 替代蔗糖计划提上日程[J]. 李清宇. 中国食品. 2017(20)
[6]李果实生长发育过程中糖酸和花青苷含量的变化及相关分析[J]. 李鹏,黄晓慧,王克磊,巫伟峰,李斌奇,杨芮,陈发兴. 热带作物学报. 2017(02)
[7]李属（Prunus）果树品种资源果实糖和酸的组分及其构成差异[J]. 刘硕,刘有春,刘宁,张玉萍,章秋平,徐铭,张玉君,刘威生. 中国农业科学. 2016(16)
[8]番茄转录组学研究进展[J]. 刘冠,赵婷婷,杨欢欢,张冬野,姜景彬,李景富,许向阳. 基因组学与应用生物学. 2016(10)
[9]中国李产业发展、贸易与国际竞争力分析[J]. 王刚,宣继萍,张计育,钱美华,郭忠仁. 中国农学通报. 2016(13)
[10]第二代高通量测序技术的原理及其在医学中的应用进展[J]. 杜兵兵. 中国继续医学教育. 2016(03)
博士论文
[1]不同苹果糖酸组成及苹果酸转运体功能研究[D]. 张燕子.西北农林科技大学 2010
[2]桃库源关系中源叶光合作用及其碳水化合物代谢的研究[D]. 李卫东.中国农业大学 2005
硕士论文
[1]三华李果实发育转录组分析及其花青苷生物合成相关基因表达分析[D]. 冯筠庭.华南农业大学 2016
[2]不同栽培种梨果实糖酸含量特征及形成规律研究[D]. 姚改芳.南京农业大学 2011
[3]李果实发育过程中糖、酸、Vc及矿质元素含量变化[D]. 赵树堂.河北农业大学 2003
本文编号：3270917
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