不同耐贮性番茄果实成熟过程中生理特性差异的比较研究

摘要

提高番茄果实的耐贮性是番茄育种的一个重要目标。利用成熟突变基因和基因工程对番茄果实的耐贮性进行遗传改良效果显著，但存在着果实品质，特别是风味品质变劣的问题。我国消费者对番茄的风味品质要求较高，所以利用成熟突变基因和目前的基因工程方法培育出来的耐贮品种在我国推广应用存在很大的局限性。因此，从普通正常成熟的番茄群体中筛选耐贮性较强，可以满足生产的要求，而风味品质也优良的育种材料，对于我国番茄育种具有重要的实际意义。本论文对课题组最近筛选获得的果实可正常成熟、耐贮性很好且品质优良的普通番茄材料‘07g-31’、‘07g-33’，耐贮性一般的对照材料‘07g-34’，杂交一代‘07g-32’(‘07g-33’ב07g-34’)的呼吸、乙烯代谢特性等生理变化进行分析，目的是明确这些材料果实耐贮性优良的生理机制，为进一步在分子水平上阐明这些材料耐贮性的基因调控特点提供研究基础。主要结果如下： 1.耐贮材料‘07g-31’和‘07g-33’的货架期长，接近甚至超过40d；对照‘07-34’货架期短，小于1个月；‘07g-33’与‘07-34’的杂交一代‘07g-32’货架期较母本有显著提高，超过35d。 2.耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’果实成熟过程中，呼吸高峰出现在粉红期，而对照‘07g-34’呼吸高峰出现在转色期，杂交一代‘07g-32’呼吸高峰出现时期与母本一致，但呼吸速率显著低于母本；供试材料乙烯释放高峰均在粉红期出现，但耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’乙烯释放量显著低于对照‘07g-34’，而杂交一代‘07g-32’的乙烯释放量介于双亲之间；ACC含量随果实成熟不断升高，红熟期时最大，耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’的ACC含量显著低于对照‘07g-34’；ACC合成酶的活性也随果实成熟不断升高，红熟期时最大，耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’的ACC合成酶活性显著低于对照‘07g-34’；果实ACC氧化酶的活性在粉红期时达到最大值，而后有所下降，耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’的ACC氧化酶活性显著低于对照‘07g-34’。杂交一代‘07g-32’在以上各方面的表现介于双亲之间。上述结果表明普通番茄材料的耐贮性强弱与果实成熟过程中呼吸及乙烯代谢特性有紧密的联系。 3.耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’在果实成熟过程中软化较慢，绿熟期时硬度最大，而后下降，至红熟期时硬度最小，但仍大于4kg.cm-2，而对照‘07g-34’硬度较小，红熟期时仅为2.05kg.c㎡。，杂交一代‘07g-32’的硬度较母本‘07g-34’有显著提高。供试材料多聚半乳糖醛酸酶活性在绿熟期时几乎均为0，自转色期后急剧升高，红熟期时最大，耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’的PG活性显著低于对照‘07g-34’，杂交一代‘07g-32’的PG活性介于双亲之间。耐贮材料‘07g-31’、‘07g-33’果实细胞壁及胞间层分裂速度相对迟缓，程度较弱，细胞壁纤维结构到粉红期时仍相对致密，叶绿体向有色体的转化时间在粉红期时大范围出现，而对照‘07g-34’细胞壁及胞间层分裂迅速，程度较强，粉红期时细胞壁纤维结构即明显松散，叶绿体向有色体的转化在转色期时出现，杂交一代‘07g-32’的细胞超微结构变化趋势介于双亲之间。上述结果表明普通番茄材料的耐贮性强弱与果实成熟过程中的软化速度和程度有紧密的联系。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

声明

第一章绪论

1.1果实成熟生理的研究进展

1.1.1果实成熟软化过程中物质的变化

1.1.2主要细胞壁水解酶与果实成熟软化的关系

1.1.3乙烯与果实成熟软化的关系

1.2延缓番茄果实成熟的方法与机理

1.2.1反义技术延缓番茄果实的成熟及其机理

1.2.2冷处理延缓果实成熟及其机理

1.2.3热处理延缓果实成熟及其机理

1.2.4 CO2延缓果实成熟及其机理

1.3番茄耐贮藏育种的现状

1.3.1番茄迟熟基因突变体在番茄耐贮育种上的应用

1.3.2植物基因工程在番茄耐贮育种上的应用

1.3.3遗传分析在番茄耐贮育种上的应用

1.4本研究目的、意义及内容

第二章不同耐贮性番茄果实成熟过程中呼吸速率、乙烯代谢特性变化的研究

2.1材料与方法

2.1.1试验材料

2.1.2试验方法

2.2结果与分析

2.2.1果实的耐贮性

2.2.2果实呼吸速率的变化

2.2.3果实乙烯释放量变化

2.2.4果实中ACC含量的变化

2.2.5果实中ACS活性的变化

2.2.6果实中ACO活性的变化

2.3讨论

2.4本章小结

第三章不同耐贮性番茄果实成熟过程中PG活性与细胞壁超微结构变化的研究

3.1材料与方法

3.1.1试验材料

3.1.2试验方法

3.2结果与分析

3.2.1果实硬度的变化

3.2.2果实中PG活性变化

3.2.3果实细胞壁超微结构的观察

3.3讨论

3.4本章小结

第四章全文结论

参考文献

附图

致谢

作者简历