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温度被视为植物生长及地域分布的重要因素,当植物遭遇低温胁迫时,生物膜会受到最直接的伤害。植物膜脂的不饱和程度越高,植物的耐低温能力越强。番木瓜作为热带、亚热带植物,其相关抗寒机制至今尚未见报道,本研究通过低温处理来探究番木瓜抗寒抗冻机制。主要结果如下:对不同品种的番木瓜幼苗进行低温处理,程序为:起始温度28℃,按0.25℃/h降至10℃,并在10℃维持2 d,最后按0.21℃/h分别降到0℃、-1℃及-2℃,分别测定相对电导率、叶绿素含量及半致死温度。相对电导率结果揭示7个番木瓜品种中抵抗低温能力从强到弱的顺序为:‘中白’>‘青皮’>‘市场’>‘日升’>‘中黄’>‘农抗青皮日升’>‘Gatamala’;叶绿素含量结果显示中白相对中黄有较强的抗低温能力;半致死温度结果:中白、青皮、中黄、Gatamala、日升、农抗青皮日升和市场样品的半致死温度分别为-1.23℃、-0.1℃、0.5℃、1.5℃、-0.35℃、0.2℃和-0.35℃。此外,中白和中黄在28℃及10℃维持2 d时分别提取幼苗叶片油脂,一部分提取物进行薄层层析(TLC)分离并回收条带,另一部分不进行薄层层析分离,将所得的总油脂提取物及相对单一油脂成分分别进行GC定性及定量分析。不经薄层层析分离的总脂肪酸测定结果显示中白和中黄的亚麻酸含量接近60%,其次是棕榈酸含量在16%-18%,经过低温处理后,中白亚麻酸含量下降棕榈酸含量上升,中黄亚麻酸含量上升棕榈酸含量下降;经薄层层析分离后,共得到6种相对单一的极性脂,含量从高到低的顺序为:DGDG>MGDG>PE>PC+PS>PA>未知。气相色谱结果显示MGDG中亚麻酸含量达90%左右,经过低温处理后,中白和中黄亚麻酸的含量均有下降;而DGDG亚麻酸含量达60%左右,并且经过低温处理2d,中白的亚麻酸含量上升,中黄则下降。接着分别对总脂肪酸及单一极性脂进行DBI值分析,中白的总脂肪酸DBI值略高于中黄,也就是中白抗低温的能力比中黄高,但经过10℃低温处理2d,中白及中黄的DBI值变化不明显。从单一极性脂的DBI值来看,MGDG的DBI值最高为2.8左右,且中白的DBI值略高于中黄,但低温处理2d对其影响不明显;DGDG的DBI值在2.1左右,且中白略低于中黄,经过10℃低温处理2d,中白的DBI值降低,而中黄的DBI值升高。最后,我们对与不饱和脂肪酸合成相关的若干基因Papaya-FAD2、Papaya-FAD4、Papaya-FAD5、Papaya-FAD6、Papaya-FAD7、Papaya-FAD8、Papaya-DGD、Papaya-MGD、Papaya-PDAT1和Papaya-DGAT2进行半定量RT-PCR扩增分析,结果显示Papaya-FAD2、Papaya-FAD7和Papaya-FAD8这三个基因在中白和中黄低温处理前后表达量几乎一样;Papaya-FAD4、Papaya-FAD5、Papaya-DGD和Papaya-MGD四个基因在 1 0℃低温处理2 d后表达量明显提高;Papaya-FAD6基因在10℃低温处理2 d后中白表达量有轻微降低,而中黄变化不明显;Papaya-PDAT1基因中白表达量明显高于中黄的表达量,而且10℃低温处理2 d后表达量上调;相反,对于Papaya-DGAT2基因来说,中黄的表达量高于中白,但10℃低温处理2 d后表达量未见明显变化。