【摘 要】
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猕猴桃果实是呼吸跃变型果实且其上市时间集中,常温条件下难以长期贮藏,低温贮藏是延长猕猴桃贮藏期的主要手段但猕猴桃属于冷敏性果实,在长期低温的过程中易产生木质化,严重影响其商品价值,因此研究猕猴桃果实冷害木质化调控机制具有重要意义。本文以冷敏性的中华系‘红阳’猕猴桃为主要试验材料,利用透射电镜、RNA-Seq测序、q RT-PCR、双荧光素酶试验、瞬时过表达试验等研究方法,筛选猕猴桃冷害木质化相关功
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（编号:2016YFD0400102）
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猕猴桃果实是呼吸跃变型果实且其上市时间集中,常温条件下难以长期贮藏,低温贮藏是延长猕猴桃贮藏期的主要手段但猕猴桃属于冷敏性果实,在长期低温的过程中易产生木质化,严重影响其商品价值,因此研究猕猴桃果实冷害木质化调控机制具有重要意义。本文以冷敏性的中华系‘红阳’猕猴桃为主要试验材料,利用透射电镜、RNA-Seq测序、q RT-PCR、双荧光素酶试验、瞬时过表达试验等研究方法,筛选猕猴桃冷害木质化相关功能基因和转录因子,分析其转录调控机制,并探究冷害木质化相关功能基因对外源褪黑素的响应,为筛选采后生产中冷害控制方法提供理论依据。主要研究结果如下:1.相较于‘华优’和‘徐香’猕猴桃,‘红阳’猕猴桃果实在冷胁迫温度下表现出更明显的木质化现象,因此选定‘红阳’猕猴桃果实为主要研究对象。冷胁迫温度下,C4H和4CL酶活性在全部贮藏期间中受到冷胁迫的温度的持续激活,而PAL酶活性仅在贮藏前期受冷胁迫温度的激活。2.基于转录组测序数据,筛选木质素合成关键酶基因和候选调控因子。C4H家族成员中的Ac C4H1和4CL家族成员中的Ac4CL3/4/5/7均在贮藏期间基因表达量较高且受冷胁迫上调,与冷胁迫温度下木质素积累模式相似。外源褪黑素处理可以有效的减轻猕猴桃采后木质化和水渍化症状,抑制冷害现象的产生,且可以通过抑制响应冷胁迫的木质素相关基因表达,抑制木质素的积累。同时筛选得到了4个响应冷胁迫且表达模式与木质素积累模式相一致的MYB转录激活子（AcMYB5/12/13/14）。3.分析Ac4CL3、Ac4CL4、Ac4CL5、Ac4CL7和Ac C4H1的启动子序列发现,启动子序列上含有数量不同的AC结合元件和SMRE结合元件。双荧光素酶试验和启动子定点突变结果表明AcMYB12/AcMYB13可以通过结合Ac4CL3上不同的SMRE结合元件并激活其表达;AcMYB5/14可以通过结合Ac C4H1启动子上不同的AC元件并诱导其表达。瞬时过表达试验表明,过表达AcMYB5/12/13/14可以上调木质素合成基因表达,木质素含量有少量增长但是未达到显著水平。综上所述,本论文冷胁迫和非冷胁迫处理,解析了猕猴桃果实采后冷害发生机制;结合转录组测序,筛选得到了4个调控猕猴桃果实采后冷害木质化的MYB转录因子,并解析了其调控机制。这些结果,进一步揭示了冷胁迫下猕猴桃果实木质化发生的分子机制。
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