不同坐果技术对设施甜瓜果实挥发性物质的影响

发布时间：2018-04-06 01:09

  本文选题：甜瓜　切入点：挥发性物质代谢　出处：《华中农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：甜瓜(Cucumis melon L.)因其独特的香味而受到广大消费者的喜爱。我国设施甜瓜栽培面积逐渐增加,由于设施的密闭性,甜瓜通常采用人工授粉以及生长调节剂喷施方式来坐果。近年来由于农业劳动力的减少导致用工成本上升,人工授粉已无法满足需求;以1-(2-氯-4-吡啶)-3-苯基脲(CPPU)为代表的生长调节剂喷施坐果技术,使用浓度不当容易造成甜瓜果实畸形和品质下降。本课题组前期研究发现,设施栽培下采用蜜蜂授粉可以替代人工完成授粉工作,但对其影响果实发育和挥发性物质积累的机制尚未明晰。本试验以厚皮甜瓜品种‘伊丽莎白’为材料,通过设施栽培,比较分析蜜蜂授粉以及CPPU处理在甜瓜果实发育过程中对挥发性香气物质的影响,取得以下结果:1.在甜瓜果实发育过程中,共检测出了183种挥发性物质,以酯类、醛类、醇类物质为主。在果实转色之前(20DAA),挥发性物质主要以醛类物质和醇类物质为主;转色期之后,酯类物质开始大量积累,直至果实成熟期(38 DAA)其相对含量达到最大值,成为成熟甜瓜果实特征香味的主要贡献者。果实转色之前,含量较高的醛类物质有(反,顺)-2,6-壬二烯醛、顺-2-壬烯醛、葵醛、己醛、苯甲醛、壬醛等,且蜜蜂授粉处理组在醛类物质总相对含量以及相对含量最高的两种醛类物质(反,顺)-2,6-壬二烯醛、顺-2-壬烯醛上均要高于CPPU处理;含量较高的醇类物质有1-辛烯-3-醇、、苯甲醇、顺-3-壬烯-1-醇、(反,顺)-3,6-壬二烯醇、顺式-6-壬烯醇、2-乙基己醇等,CPPU处理组的1-辛烯-3-醇相对含量要远高于蜜蜂授粉。果实成熟期(38DAA),两种坐果技术下的甜瓜果实香气物质以酯类为主,酯类又以乙酸酯类为主,主要的酯类物质有乙酸异丁酯、乙酸2-甲基丁酯、乙酸苯甲酯、乙酸己酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等;蜜蜂授粉组在酯类物质总相对含量以及乙酸苯甲酯相对含量上要高于CPPU处理。蜜蜂授粉能够有效提升以酯类物质为主的的挥发性物质相对含量,从而提升甜瓜果实风味。2.成熟甜瓜果实中,蜜蜂授粉处理在总可溶性固形物、综合口感、蔗糖含量、总可溶性糖含量上均要高于CPPU处理。随着甜瓜果实的发育,果肉中的氨基酸含量逐渐上升,直至果实成熟时达到最大。28 DAA时,CPPU处理下的谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸含量均明显高于蜜蜂授粉;38 DAA时,CPPU处理下的谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸含量均明显高于蜜蜂处理组。蜜蜂授粉甜瓜具有更好的口感和更高的糖含量,但可能由于形成更多的挥发性物质从而导致其氨基酸含量低于CPPU处理。3.通过对甜瓜果实发育过程中与挥发性物质代谢关系紧密的ADH(醇脱氢酶)、AAT(醇酰基转移酶)酶活性测定,结果表明,ADH酶活性随着果实发育而逐渐降低,在20 DAA时活性最高,且蜜蜂授粉组要高于CPPU处理;AAT酶活性随着果实发育而逐渐升高,在32 DAA时活性达到最高,之后趋于稳定,且蜜蜂授粉组要高于CPPU处理。蜜蜂授粉能够通过提升ADH、AAT酶活性从而提升挥发性物质合成,进而提升果实风味。4.通过挥发性物质代谢过程中相关关键基因的实时荧光定量表达分析,结果表明,醇酰基转移酶基因(CmAAT)的相对表达量随着甜瓜果实发育不断增加,且蜜蜂授粉组的相对表达量要高于CPPU处理;芳香族氨基酸转移酶基因1(CmAr AT1)相对表达量随着果实发育表现出先上升后下降的趋势,在30 DAA之前,蜜蜂授粉处理组相对表达量要高于CPPU处理,而后二者差异不大;支链氨基酸转移酶基因1(CmBCAT1)相对表达量随着果实发育整体上呈现上升趋势,蜜蜂授粉处理组相对含量要高于CPPU处理组。蜜蜂授粉有效提升了酯类挥发性物质合成相关基因CmAAT、CmBCAT1等的相对表达量,使甜瓜果实具有更好的风味。5.通过转录组分析,结果表明,在38 DAA时,两种坐果技术处理的甜瓜果实差异表达基因数目最多,达到613个;通过GO富集分析,我们发现甜瓜果实的甜瓜果实在生物调控、细胞过程、发育过程、代谢过程、对胁迫的反应、细胞构成、膜构成、催化活性、转运活性等过程受到坐果技术的影响。通过Pathway分析,我们发现不同坐果技术对二次代谢产物合成、苯丙酸合成、脂肪酸代谢、酪氨酸代谢、含硫化合物代谢、亚油酸代谢等过程产生了影响。
[Abstract]:The results were as follows : 1 . In the process of fruit development , 183 kinds of volatile substances , such as trans , cis - 2,6 - nonadienealdehyde , cis - 2 - nonene - 1 - ol , cis - 2 - nonene - 1 - ol , cis - 2 - nonene aldehyde , sunflower aldehyde , hexanal , benzaldehyde , nonanal etc . The results showed that compared with CPPU treatment group , the relative expression of 尾 - chain amino transferase gene 1 ( CmBCAT1 ) was higher than that of CPPU . The effects of different fruit setting techniques on the synthesis of secondary metabolites , the synthesis of phenylpropionic acid , the metabolism of fatty acids , the metabolism of tyrosine , the metabolism of sulfur compounds and the metabolism of linoleic acid were investigated .

【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S627;S652

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本文编号：1717286