砂梨果實(shí)山梨醇積累特點(diǎn)與關(guān)鍵基因分析.pdf

1、山梨醇是梨果實(shí)重要品質(zhì)組分之一，有報(bào)道表明果實(shí)水心?。╳atercore）與山梨醇含量或轉(zhuǎn)運(yùn)異常有密切聯(lián)系。本研究以早熟砂梨(Pyrus pyrifolia Nakai)新品種‘翠玉’和主栽品種‘翠冠’為試材，在分析了果實(shí)套袋、大棚促成栽培等措施，以及采后貯藏條件下果實(shí)山梨醇及其它可溶性糖含量變化的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從全基因組水平研究了山梨醇脫氫酶(SDH)與山梨醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(SOT)基因家族成員結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在果實(shí)糖分積累中的作用。應(yīng)用RNA-S

2、eq技術(shù)對(duì)水心病感病品種‘中梨4號(hào)’果實(shí)水心病組織與非水心病組織的相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄差異進(jìn)行了對(duì)比分析。主要結(jié)果如下:
　　1.山梨醇占‘翠冠’和‘翠玉’梨幼果果實(shí)可溶性糖的50％以上，在成熟果實(shí)中占30％以上。套黑色雙層紙袋處理顯著降低了‘翠冠’梨果實(shí)的山梨醇含量，但對(duì)“翠玉”梨無(wú)明顯影響。套黑色無(wú)紡布袋處理增加了兩品種果實(shí)的山梨醇含量，葡萄糖和果糖也有所增加，蔗糖含量則顯著下降。套白色無(wú)紡布袋處理對(duì)‘翠冠’梨山梨醇含量無(wú)明顯影響，但

3、顯著降低了‘翠玉’梨的山梨醇含量。大棚栽培內(nèi)果實(shí)葡萄糖、果糖含量在發(fā)育期間始終高于露地對(duì)照，峰值出現(xiàn)時(shí)間無(wú)差異，但山梨醇積累峰值出現(xiàn)延后現(xiàn)象。25℃貯藏期間兩品種果實(shí)的葡萄糖和果糖含量快速上升，山梨醇含量快速下降，但蔗糖含量在‘翠冠’中呈下降趨勢(shì)，在‘翠玉’中呈上升趨勢(shì)。4℃貯藏期間兩品種葡萄糖和果糖含量都呈持續(xù)上升趨勢(shì)，蔗糖含量呈緩慢下降趨勢(shì)，山梨醇含量無(wú)明顯變化。綜合考慮其它品質(zhì)指標(biāo)后建議在‘翠冠’和‘翠玉’梨生產(chǎn)上分別使用白色無(wú)紡

4、布袋和黑色無(wú)紡布袋;‘翠冠’與‘翠玉’梨果實(shí)的最長(zhǎng)貯藏期分別為30d和50 d左右。
　　2.從‘翠玉’梨果實(shí)中共鑒定出14個(gè)PpySDH成員和22個(gè)PpySOT家族成員，其中有6個(gè)PpySDH成員(PpySDH，PpySDH，PpySDH8，PpySDH12，PpySDH13和PpySDH14)的表達(dá)豐度之和占SDH基因總表達(dá)量的96％以上，有10個(gè)PpySOT成員(PpySOT、PpySOT、PpySOT、PpySOT8、Pp

5、ySOT10、PpySOT25、PpySOT26、PpySOT28、PpySOT32和PpySOT33）的表達(dá)量之和占SOT基因總表達(dá)量的92％。PpySDH成員在功能葉的葉柄表達(dá)最強(qiáng)，在成熟果實(shí)中起主要作用的是PpySDH2、PpySDH4和PpySDH14?！涔凇麑?shí)中PpySDHs相對(duì)表達(dá)豐度顯著高于‘翠玉’，推測(cè)是形成兩品種果實(shí)可溶性糖組分含量與比例差異的重要原因。PpySOT8在所有組織和器官中都有不同程度表達(dá)，PpySOT

6、26僅在幼葉中有一定表達(dá)。在果實(shí)發(fā)育期間PpySOT2、PpySOT8、PpySOT10/28和PpySOT33相對(duì)表達(dá)豐度與果實(shí)山梨醇積累呈現(xiàn)良好相關(guān)性。4℃貯藏期間果實(shí)山梨醇含量趨于下降，與PpySOT、PpySOT4、PpySOT8、PpySOT25、PpySOT32和PpySOT33等6個(gè)成員表達(dá)上調(diào)相關(guān)。
　　3.‘中梨4號(hào)’果實(shí)于盛花后第100 d時(shí)開始出現(xiàn)水心病發(fā)病癥狀，GA3+7處理果實(shí)在盛花后第75 d即出現(xiàn)發(fā)病

7、癥狀。發(fā)病果實(shí)健康部位的山梨醇含量無(wú)明顯差異，蔗糖含量高于發(fā)病部位，葡萄糖和果糖含量低于發(fā)病部位。RNA-Seq測(cè)序結(jié)果表明全部PpySOT基因家族成員在水心病健康部位與發(fā)病部位的相對(duì)表達(dá)豐度無(wú)差異，有3個(gè)PpySDH基因家族成員的表達(dá)活性在發(fā)病部位受到顯著抑制。在水心病健康部位和發(fā)病部位間共有1，016條差異表達(dá)基因，其中有848條上調(diào)表達(dá)、168條下調(diào)表達(dá);GA處理后的健康部位和發(fā)病部位間共有934條差異表達(dá)基因，其中828條上調(diào)表