梨杂交后代及不同品种果实糖酸积累差异的生理机制研究

摘要

本研究以‘鸭梨’ב京白梨’、‘新苹梨’ב红肖’、‘新苹梨’ב黄冠’的杂交后代，以及不同糖酸含量水平的‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’为试验材料，系统地分析了梨果实发育过程中可溶性糖组分、有机酸组分以及相关代谢酶活性的变化，并对‘新苹梨’ב红肖’和‘新苹梨’ב黄冠’后代群体的遗传特性进行了解析。研究结果如下:
　　 1.‘鸭梨’ב京白梨’杂交后代的高糖单株GT-Y10和低糖单株DT-Y168中的总糖含量分别为111.01 mg·g-1FW和99.04 mg·g-1FW，其中果糖含量最高，分别占总糖含量的45.77％和50.98％，山梨醇含量次之，蔗糖含量相对较低。成熟时， GT-Y10的果糖含量显著低于DT-Y168，而蔗糖、葡萄糖、山梨醇的含量均显著高于低糖DT-Y168，并引起总糖含量的差异。SS(合成方向)是引起蔗糖含量在GT-Y10和DT-Y168间差异的关键性酶;葡萄糖和果糖的差异主要是由于NAD+-SDH和NADP+-SDH活性的差异引起的，同时受AI、NI和SS（分解方向）的影响;NAD+-SDH和NADP+-SDH还引起了山梨醇含量的差异。
　　 2.‘鸭梨’ב京白梨’杂交后代的高酸单株GS-Y14和低酸单株DS-Y182在有机酸积累上的差异主要是由于苹果酸含量的不同引起的，且GS-Y14中的有机酸在整个发育时期内并非一直高于DS-Y182。NADP-ME是引起GS-Y14和DS-Y182中苹果酸含量不同的主要原因，进而导致后代酸积累的差异。而柠檬酸在GS-Y14和DS-Y182中积累差异不显著，主要是由于合成柠檬酸的关键酶CS后期在GS-Y14和DS-Y182中差异不显著，且在成熟时果实的水分增加，对其具有稀释作用。Cyt-ACO、Mit-ACO和NAD-IDH早期对柠檬酸的积累没有太大影响。
　　 3.果实发育中后期期，‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’中蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇含量差异显著或极显著，并引起总糖在三者中的含量差异。三个品种间蔗糖含量的差异是由SS（合成方向）引起的。成熟时，三个品种果实中葡萄糖、果糖表现的差异主要受NAD+-SDH和NADP+-SDH的影响，同时还与AI、NI和SS（分解方向）的活性有关，NAD+-SDH和NADP+-SDH的酶活性与山梨醇含量在三个品种间的差异有关。
　　 4.果实发育后期，‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’柠檬酸的含量几乎相等，而苹果酸的含量差异显著，是引起三个品种间总酸含量差异的关键因素。NADP-ME的差异是导致‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’三个品种中苹果酸后期积累差异的主要因素。CS是合成柠檬酸的关键性酶，但不能引起柠檬酸在三个品种间产生差异。成熟时，三个品种果实中柠檬酸含量下降受多种因素的影响。
　　 5.‘新苹梨’ב红肖’、‘新苹梨’ב黄冠’杂交后代果实的总酸和总糖含量呈正态分布的趋势，后代的遗传传递力超过100％，果实中糖和酸是多基因控制的数量性状。后代的平均值高于亲本的中亲值，后代杂交优势明显，总糖、葡萄糖、果糖、总酸和苹果酸在杂交后代中受到遗传效应中的非加性效应控制比例较大，而蔗糖、山梨醇和柠檬酸在杂交后代中受到遗传效应中的加性效应控制比例较大。

目录

声明

摘要

缩略词 Abbreviation

引言

第一章 文献综述

1 果实可溶性糖的相关研究进展

1．1 可溶性糖对果实品质的影响

1．2 果实可溶性糖含量的研究

1．3 果实可溶性糖积累的研究

1．4 糖代谢的研究进展

2 果实有机酸的研究进展

2．1 有机酸对果实品质的影响

2．2 果实中有机酸含量的研究

2．3 果实有机酸积累的研究

2．4 果实有机酸代谢的研究进展

第二章 梨杂交后代果实可溶性糖积累差异以及相关酶活性的研究

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验方法

2 结果与分析

2．1 高糖与低糖单株果实糖组分含量的变化

2．2 高糖与低糖单株果实中蔗糖代谢相关酶活性的变化

2．3 高糖与低糖单株果实中山梨醇代谢相关酶活性的变化

3 讨论

3．1 梨果实中可溶性糖组分及其比例

3．2 糖分积累差异及其与相关酶活性的关系

第三章 梨杂交后代果实有机酸积累差异及相关酶活性的比较研究

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 高酸与低酸后代果实酸含量的变化动态

2．2 低酸与高酸后代果实有机酸代谢相关酶活性的变化

3 讨论

3．1 梨果实的有机酸组分特点

3．2 相关代谢酶与苹果酸积累差异的关系

3．3 相关代谢酶与柠檬酸积累差异的关系

第四章 不同品种梨果实可溶性糖积累差异以及相关酶活性的研究

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

2 结果与分析

2．1 梨果实糖组分的含量变化

2．2 蔗糖代谢相关酶活性的变化

2．3 山梨醇相关代谢酶活性的变化

3 讨论

3．1 果实中可溶性糖含量动态变化的比较分析

3．2 果实中可溶性糖积累差异与代谢酶活性的关系

第五章 不同品种梨果实有机酸积累差异及相关酶活性的研究

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

2 结果与分析

2．1 有机酸组分含量动态变化

2．2 有机酸代谢酶活性的变化

3 讨论

3．1 果实中有机酸含量的动态变化

3．2 果实有机酸积累差异与代谢酶的关系

第六章 梨杂交后代糖酸含量变化及其遗传特性研究

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 试验方法

2 结果与分析

2．1 杂交后代群体可溶性糖的遗传效应

2．2 杂交后代群体有机酸的遗传效应

3 讨论

全文总结

创新点

参考文献

在校期间发表论文情况

致谢