脂氧合酶和乙烯在番茄果实成熟及香气合成中的作用

发布时间：2018-03-20 23:43

  本文选题：番茄成熟突变体　切入点：脂氧合酶　出处：《沈阳农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：番茄(Solanum lycopersicum)是研究果实成熟过程中相关变化的模式作物,因其有良好的发育突变体,以及便于操作及生命周期短等特点而得到广泛应用。脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是一种存在于生物界,特别是高等植物中的非血红素铁蛋白,广泛参与植物的生长发育、香气物质合成、果实成熟与衰老及乙烯的生物合成,而乙烯是调节果实成熟衰老及品质的关键因素,因而LOX与乙烯在果实成熟及在香气物质合成中的作用也得到了广泛的关注。因此,本试验以5种番茄成熟突变体(rin、nor、nr、cnr、hp-1)及野生型AC为试材,其中rin、nor、nr、cnr为乙烯缺陷性突变体,分别在破色期(B+)、破色后3天(B+3)和破色后7天(B+7)取样,测定果实香气物质、乙烯释放量、LOX活性及相关基因表达,并取B+时野生型果实AC和突变体rin制成果实圆片测定乙烯释放量、LOX活性及相关基因表达和乙烯相关基因表达,研究脂氧合酶与乙烯在果实香气物质合成及成熟衰老中的作用。主要研究结果如下:1.随着果实的生长,果实单果重、横纵径逐渐增加,在B+7变化显著,果实可溶性固形物(SSC)、葡萄糖、果糖、蔗糖及VC随着果实生长逐渐增加,至B+7达到最大。2.对突变体果实和野生型果实香气物质进行测定分析,检测到64种香气物质,包括水杨酸甲酯、乙酸、糠醛等,总浓度1388μg/g,突变体中的香气物质种类和浓度较野生型减少(如水杨酸甲酯、丁香酚、乙酸等),对其进行主成分分析,主成分1占63.2%,主成分2占26.8%,大多数突变体与主成分1和2呈正相关,少数突变体与主成分呈负相关。3.通过气相色谱仪测定果实B+到B+7时乙烯释放量发现,野生型AC、突变体hp-1能正常合成乙烯,nr果实乙烯释放量少于前两者,rin、cnr和nor果实没有乙烯释放或乙烯释放较少。4.通过分光光度计及荧光定量PCR仪测定突变体和野生型果实LOX酶活性、TomloxC和SIHPL基因表达发现,AC、hp-1和nr果实的酶活性随果实生长逐渐增加,且B+7变化显著,其他突变体果实的酶活性随果实生长有下降趋势;AC果实TomloxC基因表达在B+3最高,hp-1和nr果实中B+7显著高于其他时期,其他突变体中的基因表达量较低;SlHPL的表达情况和TomloxC的表达趋势类似,但其表达量高于TomloxC表达量,这和果实香气物质测定相符合。5.取B+野生型AC和突变体rin果实进行果肉圆片试验,测定LOX酶活性和TomloxC及SlHPL的表达,发现在圆片中添加亚油酸和亚麻酸可以促进AC中的酶活性及基因表达,LOX抑制剂-去甲二氢愈创木酸(NDGA)可以抑制酶活性和基因表达,添加ACC对酶活性和表达没有影响;亚油酸或亚麻酸处理对rin突变体的LOX相关基因表达有促进作用,对酶活性没有影响或影响较小。6.对果肉圆片的乙烯释放量和乙烯合成相关基因表达测定发现,圆片中添加ACC、亚油酸和亚麻酸可以促进AC果实中乙烯的释放,NDGA降低其乙烯释放量,但对rin果实的乙烯释放没有影响。圆片中添加ACC、亚油酸和亚麻酸可以提高AC果实中的SlACO1、SlMC04、SlMCS2和SlACS4的表达量,但添加ACC仅对rin突变体的SlACS2表达有促进作用,其他处理对rin圆片的乙烯相关基因表达没有影响,NDGA对果实的乙烯相关基因表达不产生促进或抑制作用。综上所述,在番茄乙烯缺失突变体中乙烯合成受到抑制,香气物质浓度和种类较野生型减少,LOX途径上与香气相关的基因表达量下降,表明LOX与乙烯可以促进LOX途径上香气物质的生成。添加ACC、亚油酸或亚麻酸促进野生型AC果实圆片的乙烯释放及LOX和乙烯相关基因表达,NDGA抑制乙烯释放及基因表达,但对rin突变体无影响,表明AC果实对外源处理更敏感,经过亚油酸或亚麻酸的外源处理可以启动乙烯合成系统,进而调控内源乙烯的生成。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S641.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李秋棉;罗均;李雪萍;陈维信;;果实香气物质的合成与代谢研究进展[J];广东农业科学;2012年19期

2 范刚;王可兴;潘思轶;;水果中糖苷键合态香气物质的研究进展[J];中国农业科学;2010年24期

3 黎源;董涛;;果实香气物质的研究进展[J];热带生物学报;2013年03期

4 叶荣飞;赵瑞峰;;烟草香气物质来源[J];广东农业科学;2011年05期

5 何登峰;许仪;许自成;卢秀萍;黄平俊;王宏;;农艺措施和调制条件对烟草香气物质含量的影响[J];中国农学通报;2006年04期

6 董建新;刘永强;王朝佐;孙福山;冀浩;杨天旭;李笠;杨光宇;颜世宏;;云南罗平烤烟主要香气物质的区域差异分析[J];中国烟草科学;2012年05期

7 刘彩云;常爱霞;魏跃伟;;质体色素及其香气物质在两种不同叶色烟草中的差异性[J];西北农业学报;2012年10期

8 卢秀萍;许仪;许自成;肖炳光;何登峰;;不同烤烟基因型主要挥发性香气物质含量的变异分析[J];河南农业大学学报;2007年02期

9 许仪;卢秀萍;许自成;肖炳光;何登峰;;烤烟主要挥发性香气物质含量的亲子相关及杂种优势分析[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2007年12期

10 王凌;苗果园;刘华山;张保全;韩锦峰;魏跃伟;;烘烤温湿度对烟叶香气物质的影响[J];河南农业科学;2007年08期

相关会议论文 前2条

1 时向东;张晓娟;;雪茄外包皮烟人工发酵过程中香气物质变化规律研究[A];中国烟草学会2004年学术年会论文集[C];2004年

2 宋春满;吴兴富;方敦煌;邓建华;邓云龙;;云南与津巴布韦烤烟香气物质的含量比较[A];中国烟草学会2009年年会论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前8条

1 李玲燕;烤烟典型产区烟叶香气物质关键指标比较研究[D];中国农业科学院;2015年

2 伊兴凯;果实香气物质代谢谱及单糖转运体功能的研究[D];安徽农业大学;2015年

3 陈昊;CmADHs在甜瓜香气物质合成中的作用及CmADH4和CmADH12的功能验证[D];沈阳农业大学;2017年

4 杨晓旭;葡萄果实香气物质的QTL定位及关联分析研究[D];沈阳农业大学;2017年

5 申济源;基于LOX途径的果实香气物质形成与调控解析[D];浙江大学;2013年

6 吴娜;基于脂质热氧化降解解析中华绒螯蟹关键香气物质的形成机制[D];上海海洋大学;2017年

7 张祯岘;UV-B对茶叶挥发性化合物形成的影响[D];浙江大学;2008年

8 张义;龙眼汁香气物质及其在加工和贮藏过程中的变化规律[D];华中农业大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 马胜涛;分子蒸馏技术分离提纯烟草浸膏的研究[D];上海应用技术学院;2015年

2 于单;中国不同香型白酒香气物质的鉴定研究[D];上海应用技术学院;2015年

3 黎源;两个香蕉品种果实香气物质研究[D];江西农业大学;2014年

4 张翠;CmCAD2和CmCAD5在薄皮甜瓜果实发育后期香气物质合成中的作用[D];沈阳农业大学;2016年

5 赵国飞;茉莉红茶窨制工艺及其品质特性研究[D];西南大学;2016年

6 罗赛;不同含水量发酵对普洱茶品质影响研究[D];西南大学;2016年

7 周璇;樱桃酒特征香气成分研究[D];上海应用技术学院;2016年

8 李甄;梅果实和浸渍酒香气物质的鉴定及变化规律分析[D];南京农业大学;2015年

9 梁馨元;脂氧合酶和乙烯在番茄果实成熟及香气合成中的作用[D];沈阳农业大学;2017年

10 边金霖;产地与加工过程中绿茶香气物质的变化规律研究[D];浙江大学;2012年

，

本文编号：1641321