不同质构甜瓜果实成熟软化分子机制研究

摘要

甜瓜的种质资源非常丰富，其质构特性是衡量果实质量和商品性的重要指标，不同变种的甜瓜，其质构也有很大的差异。前人对甜瓜果肉质构评价的研究很少，没有确立评价体系，且非呼吸跃变类型甜瓜果实成熟的分子机制也鲜为人知。本研究采用香瓜、冬甜瓜和欧洲甜瓜3个类型的材料建立了甜瓜果肉质构的评价体系，并对甜瓜资源进行质构测定，选择薄皮类型中梗硬的P10和脆酥的417做转录组测序，分析不同质构的甜瓜果实成熟软化的分子机制，主要研究结果如下：
　　1.采用TPA（质构剖面分析）、穿刺和剪切三种方法，对3个不同类型的甜瓜果肉质构进行了测定及分析，结果表明 TPA法的硬度、黏着性、咀嚼性及穿刺法的脆性和平均硬度这五个参数可以表达不同类型甜瓜果肉的质地差异，这两种方法可用于甜瓜果肉的质构评价，而剪切法不适合对甜瓜果肉质构的评价。五个参数值分别在1437.78-3047.08 g、-6.37--10.65 g·s、205.20-520.54 g、3.10-6.78 N/s和1.26-2.41 N之间时，甜瓜果肉表现为脆酥适宜的口感。
　　2.采用TPA法和穿刺法对108份甜瓜材料进行质构测定，羊角脆类型果肉的硬度和脆性参数在上述范围内，口感脆酥；P10和725分别为薄皮和厚皮类型中硬度（5513.39 g和4157.40 g）和脆性（7.77 N/s和5.18 N/s）最大的材料，口感梗硬；而417和726分别与P10和725有相似的遗传背景，但其硬度（1746.55 g和1653.13 g）和脆性（2.88 N/s和2.50 N/s）适中，口感脆酥；Cha为典型的呼吸跃变型材料，成熟时果肉迅速软化，硬度和脆性分别下降至未熟期的9％和20%。这三种不同质构材料的不同成熟时期的果肉组织切片，显示无论是薄皮还是厚皮类型，质地梗硬的果肉组织，细胞较小，排列整齐致密，成熟过程中变化较小；而质地脆酥的材料则细胞较大，排列较为疏松，成熟过程中变化较大。
　　3.应用高通量测序技术对遗传背景相似的P10和417的不同成熟时期进行转录组测序，总计产出40.25Gb Clean Data，组装结果总Unigene28,388个，总长为27,396,979 bp，N50为1,404bp，识别差异表达基因，并对其进行功能注释和富集分析，从中筛选出Expansin（细胞壁扩展酶）家族基因。
　　4.对Expansin做荧光定量试验，结果与测序数据的变化趋势一致。CmEXP1、CmEXP3和CmEXP4在417不同时期的表达量差异显著，均为先升高后下降，成熟期最高，果肉硬度和脆性下降至未熟期的52.8%和56.3%，这些基因在果肉脆酥质地的形成和果实的成熟软化中起调控作用；而CmEXP2在P10的成熟过程中变化显著，先升高后降低，成熟期表达量最高，果肉硬度和脆性上升至未熟期的1.4和1.1倍，它在果肉梗硬质地的形成和果实硬度的保持中起调控作用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1甜瓜果实质构研究进展

1.2果实成熟软化分子机制研究进展

1.3转录组测序技术及其应用

1.4Expansin基因的研究进展

1.5研究的目的、意义及技术路线

第二章 不同的质构检测方法对甜瓜果肉质构的评价

2.1试验材料与方法

2.2结果与分析

2.3讨论

第三章 不同变种甜瓜果肉的质构性状

3.1试验材料与方法

3.2结果与分析

3.3讨论

第四章 不同质构类型的甜瓜果肉的转录组测序

4.1试验材料和方法

4.2生物信息学分析

4.3结果分析

4.4讨论

第五章 甜瓜果实Expansin基因的差异表达分析

5.1试验材料与方法

5.2结果与分析

5.3讨论

第六章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢