低温胁迫引起粉蕉果肉后熟障碍的生理研究及cDNA文库构建

摘要

粉蕉（MusaABB group,Pisang Awak）品质优，口感佳，有较高的商品价值和营养价值。由于商业习惯要求，粉蕉采收时果实的饱满度较高，果实采后容易成熟和品质劣变，果实采收后在常温下两天就开始变软成熟，较难贮运保鲜。降低贮运温度可延长香蕉保鲜时间，但贮运温度太低或在田间遭受冷害可导致粉蕉果实后熟障碍。粉蕉采后果实容易软化成熟和发生冷害是粉蕉贮运的两大难题。因此，研究粉蕉采后成熟衰老和冷害机理有重要的意义。本试验重点研究低温对粉蕉后熟生理生化的影响以及分析相关表型之间的相关性，探讨粉蕉乙烯相关基因及冷害基因的自激活现象，并构建粉蕉果肉后熟障碍的cDNA文库。
　　主要结果如下：
　　1．低温贮藏显著延缓粉蕉果皮转黄和果实硬度的下降。但在不适宜的低温下粉蕉发生冷害，果皮褐变，果皮亮度降低，果肉硬度增加，而且不能正常后熟。粉蕉在4℃贮藏时间超过3 d，在7℃贮藏时间超过5 d，果实开始发生冷害，冷害严重时催熟后果皮不能完全转黄且果肉胎座硬化口感差。粉蕉冷藏最适温度是11℃。
　　2.采用紫外分光光度法测定淀粉酶活性、总淀粉含量，双波长法测定粉蕉直链淀粉、支链淀粉含量，高效液相色谱分析粉蕉可溶性糖的含量。结果表明，粉蕉因低温胁迫导致果肉后熟障碍过程中，果肉胎座硬度越大，总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量越高，低温延缓了粉蕉淀粉转化为糖，抑制粉蕉直链淀粉、支链淀粉的降解。
　　3.用冰冻切片、扫描电镜、透射电镜技术观察粉蕉低温贮藏及催熟后细胞结构变化。发现无冷害的粉蕉果皮胞壁结构清楚且完整，细胞壁整齐光滑，层次清晰，厚度均匀一致，形状规则；催熟后粉蕉果肉胎座附近内细胞淀粉降解，淀粉粒逐渐减少，且细胞发生质壁分离，细胞壁正常裂解。而低温胁迫下的粉蕉，果皮致密度差，细胞壁结构被破坏且不均匀加粗，细胞间出现大的空隙，胞内周围出现淀粉粒；遭受冷害的粉蕉催熟后，果肉胎座附近内果肉细胞中淀粉粒较多且细胞壁不均匀加粗，延缓了细胞壁的降解，影响果实软化。
　　4.分析了粉蕉后熟障碍各表型指标之间的相关性。粉蕉转黄指数、色饱和度C*、亮度L*、总糖含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量彼此之间呈显著的正相关关系，且都与色角度h°、胎座硬度、总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量呈显著负相关。发现粉蕉MbERF与MbEBF2与直链淀粉、支链淀粉含量相关性较大，推测可能参与调控粉蕉在低温下直链淀粉、支链淀粉的降解，参与调节了粉蕉果实的后熟。
　　5．分析粉蕉果实乙烯信号转导及冷害相关基因转录自激活情况。粉蕉MbACO1、MbACO2、MbACS、MbERS1、MbERS2、MbEBF1、MbEBF2、MbERF2、MbP5CS在酵母中都没有转录自激活活性，MbEIL1、MbEIL2、MbEIL3、MbEIL4、MbERF1、MbCBF、MbICE1、MbICE2、MbICE3基因都具有转录自激活活性。利用酵母双杂交技术，以粉蕉果肉后熟障碍的样本RNA为模板，建立粉蕉果肉后熟障碍的cDNA文库。

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本文缩略词及中英文对照

目录

1 前言

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 研究内容

2 材料与方法

2.1 供试材料

2.2 试验处理与取样方法

2.3 表型观察和生理指标测定方法

2.4 粉蕉果肉乙烯信号转导及冷害相关基因转录自激活分析

2.5 低温胁迫引起粉蕉果肉后熟障碍的酵母cDNA文库的构建

2.6 数据统计与作图

2.7 主要仪器设备和试剂

3 结果与分析

3.1 低温胁迫对粉蕉后熟生理的影响

3.2 低温胁迫引起粉蕉后熟障碍表型指标相关性分析

3.3 粉蕉低温胁迫期间果实乙烯相关基因表达与表型指标的相关性分析

3.4 粉蕉果实乙烯信号转导及冷害相关基因转录自激活分析

3.5 低温胁迫引起粉蕉果肉后熟障碍的酵母cDNA文库的构建

4 讨论

4.1 低温胁迫对粉蕉后熟障碍生理生化变化的影响

4.2 低温胁迫对粉蕉果实胎座硬度、细胞结构的影响及其淀粉转化的关系

4.3 粉蕉果实乙烯信号转导及冷害相关基因的转录自激活分析

4.4 低温胁迫引起粉蕉果肉后熟障碍的酵母cDNA文库的构建

全 文 结 论

致谢

参考文献

附录

附录A 低温贮藏粉蕉表型图片

附录B 低温贮藏一定天数催熟后粉蕉表型图片

附录C 低温胁迫粉蕉果肉后熟障碍图片