苹果不同授粉组合效果与果实发育前期转录组差异的研究

摘要

本试验利用自育高效授粉树1379、1539、2119及3-21的花粉对富士和红星进行授粉，以嘎啦的花粉作为对照，对果实发育期间抗坏血酸（AsA）、可溶性糖和可滴定酸组分、总类黄酮含量的变化进行研究，并对果实成熟时的外在及内在品质进行研究,如单果重、果形指数、果实硬度、挥发性物质、果皮花色苷含量等。采用转录组测序技术比较了 1379和嘎啦花粉授粉后的富士果实不同发育阶段基因表达的差异，挖掘与AsA、类黄酮合成相关结构基因。主要结果如下： 1.不同授粉树的花粉对富士、红星苹果进行的授粉试验结果表明，高效授粉树的花粉对能够有效地提高果实的单果重、果形指数、花色苷含量等外观品质及硬度、可溶性固形物、挥发性气体物质、可溶性糖、可滴定酸等内在品质，且均与对照存在显著性差异。 2.在果实发育过程中，果实中的 AsA和类黄酮含量逐渐减少，幼果中的含量远远大于成熟果实，同一发育时期的果实中红星的类黄酮含量大于富士，而 AsA 的含量相差不大。经过高效授粉树授粉后的成熟果实中 AsA、类黄酮含量明显提高，富士经1379、1539、2119、3-21 花粉授粉后的果实内类黄酮含量与对照相比分别增长13.80%、28.54%、19.65%、18.92%，红星分别增长 4.69%、15.64%、14.59%、26.40%；富士经1379、1539、2119、3-21花粉授粉后的果实内AsA含量与对照相比分别增长 34.55%、28.18%、52.73%、57.27%，红星分别增长 8.67%、20.23%、9.83%、24.86%且都 与对照都存在显著性差异。 3.将 1379、嘎啦与富士授粉，对花后 15、30、45、60天的果实利用 Illumina双末端测序（Hiseq 2500）平台进行测序，共产生 59047506条高质量的 reads，通过混合拼接共13272条Unigenes得到了基因功能注释，并有3339条Unigenes映射到Go数据库中不同的节点，而通过 KEGG代谢通路分析发现 3636条 Unigenes参与了 124个生物学途径，其中 25 条被注释到 AsA 代谢途径中，24 条被注释到类黄酮生物合成途径中。 4. 对花后15d、30d、45d、60d的果实进行转录组测序，利用测序结果对苹果不同授粉组合 AsA、类黄酮生物合成途径相关基因的表达进行分析。结果表明，在果实发育过程中 AsA合成相关基因 GME、GGP、APX均有不同程度的下调，而 AO基因呈上调表达模式，分别比较 1379和嘎啦授粉后的果实，1379授粉果实中 GME基因显著 上调表达。类黄酮合成相关基因 CHI、DFR、LAR、ANR 在果实发育过程中均下调表达，而 1379 授粉后的果实比和嘎啦授粉 LAR 基因显著上调表达。这些基因的表达与果实中AsA、类黄酮的变化规律基本一致。采用 qRT-PCR 对这 23个与AsA、类黄酮生物合成相关的基因进行了表达验证，结果表明 qRT-PCR 与表达谱分析结果基本一致。

目录

声明

引言

1.1观赏海棠概述

1.2苹果授粉技术发展现状

1.3授粉对果实品质的影响

1.4转录组测序技术在果树上的应用

1.5研究目的与意义

2材料与方法

2.1试验材料

2.2试验处理

2.3测验指标与方法

2.4授粉苹果果实AsA含量的测定

2.5授粉苹果果实花色苷含量测定

2.6授粉苹果果实总类黄酮含量测定

2.7授粉苹果果实挥发性物质含量测定

2.8授粉苹果果实转录组测序

2.9数据统计与分析

3结果与分析

3.1 不同授粉组合对苹果果实外观品质的影响

3.2不同授粉组合对苹果果实内在品质的影响

3.3不同授粉组合对苹果果实香气的影响

3.4不同授粉组合对苹果果实类黄酮含量的影响

3.5不同授粉组合对苹果果实中AsA含量的影响

3.6授粉苹果果实转录组测序

4 讨论

4.1不同授粉组合对苹果果实品质的影响

4.2不同授粉组合对苹果果实中AsA、类黄酮含量的影响

4.3苹果不同授粉组合转录组测序及其分析

5 结论

参考文献

附录

致谢

攻读硕士期间发表的论文