论文部分内容阅读
鸭梨(Pyrus bretschneideri Rehd cv.Yali)是我国河北的古老地方品种,产量较大,耐贮藏。但是在贮运期间鸭梨果心存在严重的褐变现象,尤其晚采鸭梨成熟度相对较高,果心更容易褐变。根据有参考转录组数据结合相关文献筛选与褐变相关的基因。试验采用缓慢降温和急速降温两种方式处理鸭梨,通过测定贮藏期间和货架期间鸭梨果心褐变指数、呼吸强度、乙烯释放量、硬度、失重率等生理指标以及贮藏期间褐变相关基因的相对表达情况及其酶活性的变化,来研究两种降温方式对晚采鸭梨生理和褐变相关基因的相对表达量及其酶活性的影响。结论如下:1、成熟度较高的晚采鸭梨经过缓慢降温处理后,贮藏期间果心褐变指数在贮藏60 d时高达0.32,为同期急速降温果的18倍;货架20 d时缓降和急降处理的果心褐变指数分别为0.61、0.17。说明缓慢降温处理使鸭梨果心褐变非常严重。缓慢降温处理的鸭梨果实硬度下降较快,其失重率、呼吸强度及乙烯释放量均高于急速降温果。其中子房室的CO2和乙烯含量及果实、种子呼吸强度和乙烯释放量均与果心褐变密切相关。贮藏期间,急速降温处理的鸭梨好果率高达98.38%,而缓慢降温处理的果实好果率为92.47%;货架期间,急降和缓降两个处理的鸭梨好果率分别为81.18%、60.47%。说明急速降温处理的晚采鸭梨的生理指标及贮藏品质均优于缓慢降温。2、转录组测序共获得21.99 Gb Clean Data,96%以上的数据碱基错误率低于1/1000。各样品的Clean Reads与指定的参考基因组的比对率在54.97%-57.60%之间。根据聚类分析图和KEGG富集结果筛选与果心褐变相关的关键基因,得知PAL、POD、PPO这三个基因为关键基因。缓慢降温使PAL基因和POD基因既有上调表达也有下调表达,PPO基因均为上调表达。3、经NCBI查找,鸭梨果实中被命名的PAL基因家族成员有pbPAL1(登录号:GU906268.1)和pbPAL2(登录号:GU906269.1);PPO基因家族成员有pbPPO1(登录号:JQ320275.1)和pbPPO2(登录号:HQ729709.2);POD基因为pbPOD(登录号:JQ325052.1)。缓慢降温诱导了PAL1和PAL2基因上调表达,增加了PPO1基因上调表达的倍数,促进了POD基因的下调表达,导致PAL和PPO活性持续上升,POD失活速度加快。急速降温抑制了PAL基因表达,降低了PAL活性;抑制了PPO基因表达,适当延缓了PPO活性的升高;维持了POD基因的较高表达量,使POD活性处于较高的水平。说明缓慢降温通过调控PAL、PPO基因上调表达、POD基因下调表达导致了晚采鸭梨果心褐变,急速降温则相反。