植物激素脱落酸在草莓果实成熟着色上的研究

摘要

脱落酸(Abscisic acid，ABA)是植物体的一种重要内源激素，在植物胚的形成、调控气孔的开闭以及干旱、高盐、低温、机械损伤等一系列逆境条件下的生理响应有着重要作用。近几年有研究指出脱落酸对非呼吸越变型果实的成熟也有至关重要的影响，调控着果实的成熟着色过程。草莓是典型的非呼吸越变型果实，口感酸甜适宜，营养成分丰富，深受广大消费者的喜爱。
　　本实验以‘红颜’草莓为材料，从坐果开始通过不同浓度NDGA(nordihydroguaiaretic acid，去甲二氢愈创木酸)抑制果实中ABA的合成，以ABA处理为正对照，清水处理为CK，研究草莓果实成熟着色过程中ABA的作用。通过酶联免疫法测定不同处理下果实中ABA的含量;高效液相色谱法测定不同处理下草莓果实中主要花色苷天竺葵素葡萄糖苷的含量、蒽酮比色法测定糖的含量、酸碱滴定法测定酸的含量;同时结合荧光定量PCR研究了控制ABA合成代谢的相关酶基因FaNCED、FaCYP707A1、FaBG1以及FaCHLH在草莓果实成熟发育过程中的表达模式，分析它们与ABA的关系。研究结果表明:
　　1.NDGA抑制了草莓果实中ABA的合成，处理浓度越大抑制作用越明显;外源ABA处理促进了果实中ABA含量的升高。草莓果实中的ABA含量与糖、天竺葵素葡萄糖苷等密切相关，与酸含量的并没有直接关系。草莓果实中高浓度的ABA有利于糖和天竺葵素葡萄糖苷的形成。
　　2.草莓果实中的ABA含量变化呈‘N’字型趋势。从坐果开始到完全褪绿阶段ABA含量升高花后21d达到第一个峰值，略微调整下降后，随着果实的着色又恢复上升趋势，到果实全红时期含量最高。糖含量和天竺葵素葡萄糖苷总体均呈现升高的趋势，酸含量总体呈下降趋势，并且这两种趋势变化在果实着色期间表现更加明显。
　　3.通过改良的CTAB法提取草莓果实总RNA，反转录为cDNA，并设计FaNCED、FaCYP707A1、FaBG1、FaCHLH四个ABA合成代谢关键基因的定量PCR引物。以反转录的cDNA为模板，研究上述四个基因在草莓花后7d、14d、21d、28d、32d的表达模式。结果表明:FaNCED表达量总体呈上升趋势，在花后7d-14d表达量不高，在花后21d迅速上升，28d有所降低，32d又快速升至最高水平;FaBG1和FaCYP707A1随草莓果实的成熟表达量逐渐降低，在着色期以前果实的褪绿阶段FaBG1和FaCYP707A1均高水平表达，着色期以后FaBG1一直处于极低的表达水平;FaCYP707A1随着果实的着色，表达量略微升高，在果实全红时期又迅速降至最低;FaCHLH在果实发育的整个阶段，不管是褪绿还是着色过程都有稳定表达，较于褪绿阶段其着色时期的表达量相对较低，在花后21d表达量最低。
　　综合以上结果可以得出:FaBG1主要与坐果和果实的褪绿有关，参与草莓果实早期发育阶段ABA的积累;着色期以后果实ABA的积累主要与FaNCED有关;FaCHLH与果实中ABA信号的传导有关促进了糖和花色苷的积累。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 引言

2 国内外关于该课题的研究现状及趋势

2．1 草莓果实成熟过程中主要品质特征变化

2．2 ABA功能的研究进展

3 立题依据及技术路线

3．1 课题的目的与意义

3．2 技术路线

第二章 脱落酸在草莓成熟着色上的生理作用

1 材料与方法

1．1 试验材料及处理

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 不同浓度NDGA对样品ABA含量的影响

2．2 样品可溶性糖、有机酸含量的变化及与ABA的相关性分析

2．3 样品天竺葵素葡萄糖苷含量的变化及与ABA的相关性分析

3 讨论与结论

3．1 NDGA对ABA含量的影响

3．2 草莓果实着色前后糖、酸、花色苷和ABA的变化

3．3 ABA对草莓果实着色和果实品质的影响

第三章 草莓ABA关键调控基因的表达模式

1 材料与方法

1．1 实验材料及处理

1．2 实验方法

1．3 数据处理

2 结果与分析

2．1 RNA完整性与纯度分析

2．2 基因表达模式分析

3 讨论

3．1 FaNCED、FaCYP707A1和FaBG1在草莓果实成熟过程中的表达模式

3．2 FaCHLH在草莓果实成熟过程中的表达模式

3．3 ABA合成代谢相关基因的表达与果实产物积累

4 结论

第四章 需进一步研究的内容

参考文献

附录