脱落酸促进番茄和猕猴桃果实损伤木栓化及其调控机制

发布时间：2020-07-11 19:47

【摘要】：新鲜果实在采收、运输和贮藏过程中,易受到机械损伤。伤后迅速的木栓化是重要的愈伤过程,可以防止病原物侵染和过度失水,在维持果实采后品质和货架期方面发挥重要作用。此研究探究外源脱落酸(ABA)处理对采后番茄和猕猴桃果实损伤木栓化的影响及其调控机理。1.研究了 ABA诱导采后番茄(Solanum lycopersicum)果实损伤木栓化相关基因的差异表达。通过对损伤组织显微观察,发现ABA处理促进损伤木栓质多酚类(SPP)和多聚脂肪族类(SPA)物质堆积。SPP合成途径中的关键酶基因(SlPAL5和Sl4CL)的转录水平分别在损伤后第4天和第8天达到最大,并且ABA处理使其表达量增加更多。SPA合成途径中重要酶的基因,SlLACS1和SlLACS2的转录水平分别在ABA处理后,损伤愈合的第8天和第6天达到最大。其它重要相关酶的基因转录水平,包括SlKCS、SlCYP86B1、SlFAR3和SlGPAT,均在ABA处理后损伤愈合第2天被显著上调。ABA也诱导增强PPO和LOX的酶活性及其基因表达。以上实验结果证明,ABA促进采后番茄果实的损伤木栓化进程,并增加相关基因的转录水平。2.研究了采后猕猴桃(Actinidia deliciosa)果实的损伤愈合特性。通过对损伤组织显微观察,确定猕猴桃果实损伤木栓化形成期为伤后2—4天。进一步分析表明,ABA处理使损伤木栓化组织中PAL,CAD和POD的酶活性增强。SPP和SPA成分分析显示,外源ABA处理使损伤愈合组织中总酚、总黄酮、烷烃,烯烃,醇,烷酸,烯酸,酯和甘油酯以及维生素E的含量增加。因此,ABA处理增加木栓质成分积累,促进猕猴桃损伤愈合。3.进行了 ABA促进猕猴桃损伤木栓化的蛋白质组学研究。iTRAQ定量蛋白质组分析显示,ABA处理诱导95个蛋白质丰度显著差异,其中29个蛋白表达丰度下调,66个蛋白表达丰度上调。KEGG分析和蛋白质间互作分析显示,ABA主要对抗氧化系统、苯丙烷代谢和脂类代谢产生影响。基于蛋白质组分析结果,对其中差异手度蛋白的编码基因进行qRT-PCR分析。其结果与蛋白质丰度差异类似,在转录水平上也存在相似差异性。由以上结果推测,分别涉及抗氧化系统、苯丙烷代谢和脂类代谢的GSH-Px,MDHAR,SOD,APX,POD,PAL,CCR,PPO,CYP86B1,DGGT和KCS11是损伤木栓化中ABA响应的关键酶。4.探究ABA诱导果实损伤木栓化的分子调控机制。在猕猴桃损伤木栓化期间,一个β-酮酯酰辅酶A合成酶(KCSs)基因Achn030011(指定为AchnKCS)的转录水平被ABA处理显著上调。AchnKCS亚细胞定位于内质网。通过AchnKCS启动子序列分析,筛选并克隆得到五个可能参与调控AchnKCS转录的转录因子 Achn340751、Achn270881、Achn025721、Achn091781 和 Achnl 17821。根据它们与拟南芥转录因子的同源关系,将它们分别暂指定为AchnbZIP29、AchnbZIP12、AchnbZIP2、AchnbZIP62 和 AchnMYB70。酵母单杂交和双荧光素酶实验结果证明,AchnbZIP 12和AchnMYB70能够显著激活AchnKCS启动子,而AchnbZIP29抑制AchnKCS启动子起始转录。损伤木栓化期间,AchnbZIP12和AchnMYB70的基因转录水平也受到ABA诱导上调,并与AchnKCS的转录丰度变化同步。然而,ABA处理使AchnbZIP29的转录水平明显下调。以上结果说明,损伤木栓化期间,AchnbZIP12和AchnMYB70在ABA诱导基因AchnKCS表达中起关键作用。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS255.3
【图文】：

这些转录因子参与木栓化过程的直接证据还不充分，尚需深入研究。逡逑综合以上关于木栓质细胞定位、组成成分、合成代谢主要酶和其基因表达调逡逑控等研究，木栓质的合成通路及其运输过程如图１．２。逡逑Ｉ１ＳＷ？：Ｃ１６：０，邋Ｃ１８：０，邋Ｃ１８：１逡逑／逦ｆＴＴ逦逦逦１逦细Ｍ逦＼逡逑／逦小逦ＬＡＣＳ逦＼逡逑Ｍ遽邋｜逦胎肪酰ＣｏＡｓ：邋Ｃ１６：０－Ｃ0Ａ，邋Ｃ１８：０－Ｃ0Ａ，邋Ｃ１８：１－ＣｏＡ逡逑逦＊逦１｜逦￣逦ＫＣＳ２０邋ＫＣＳ２．邋ＫＣＳ６逦ＣＹＰ８６Ａ３３逡逑咖啡酰－ｃ0ａ邋阿Z克徨五五危茫伲校福叮拢戾五义稀�￣逦ＶＬＣＦＡ－ＣｏＡｓ邋逦＾逦ｗ？羟傶脂肪酸逡逑ｒ＊逦＾邋ＦＡＲ逦￣—－１逦ｌａｃ７１逦ｒＣＹＰ８６Ａ３３逡逑Ｈ邋XJ慭－ＣｏＡ逦ｊ逦ｊ逦逦逦邋ｊ0ＹＰ８６Ｂ１逡逑ｒｚ＿＿＿ｌ逦１１邋厂佭；：画邋ｌ邋丨二}0邋｜逡逑ＡＳＦＴ逦：逦ＧＰＡＴ｜Ｇ３Ｐ逦ｊ邋ＬＡＣＳ逡逑＿逦！逦Ｉ邋—．的逦Ｌｏ．ｕ．－＾＾－ＣＱＡ逡逑ｉ逦Ｉ逦ＧＰＡＴ邋Ｇ３Ｐ逡逑，逦ｉ逦逦ｙ逡逑！逦ｉ逦邋中－酰忇丨丨’油酯逡逑＾傶ｍ魏故？逡逑Ｕ）？羟基Ｈ魏肢醋逦ｐｉ逦ｉ逦Ｘ邋逡逑阿魏酰Ｈ？油逦凇怜叻中姒Ｅ聚物逡逑Ｉｔ＊油－ｗ■羚

本文编号：2750851