【摘 要】
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柑橘(Citrus reticulata Blanco)果实营养价值高,是我南方经济地位最重要的果树,栽培面积最广。但由于中熟品种过多,早、晚熟品种少,造成了我国柑橘果实成熟期过于集中这一重大产业问题,季节性产出过剩特别是中熟品种集中上市对市场供求关系和价格带来严重冲击,极大影响了产业经济效益。调整品种熟期结构是解决这一问题的关键环节之一,研究果实成熟机制则可为柑橘品种的熟期改良及新品种选育提供理
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柑橘(Citrus reticulata Blanco)果实营养价值高,是我南方经济地位最重要的果树,栽培面积最广。但由于中熟品种过多,早、晚熟品种少,造成了我国柑橘果实成熟期过于集中这一重大产业问题,季节性产出过剩特别是中熟品种集中上市对市场供求关系和价格带来严重冲击,极大影响了产业经济效益。调整品种熟期结构是解决这一问题的关键环节之一,研究果实成熟机制则可为柑橘品种的熟期改良及新品种选育提供理论支持和分子遗传资源。我们的前期研究发现高浓度游离IAA能够延迟沙糖橘青果转色,转录组RNA seq分析发现生长素响应因子(Auxin response factor)基因Cs ARF21可能参与了这一过程。本实验以沙糖橘果实为材料,分析柑橘生长素响应因子Cs ARF21基因在柑橘果实发育和成熟过程中的表达情况;使用生长素(IAA)处理沙糖橘青果,分析Cs ARF21基因响应处理的表达情况;克隆Cs ARF21基因并构建过表达载体,在番茄(Micro-Tom)中异源表达Cs ARF21基因,分析该基因在调控果实成熟中的潜在功能,具体研究结果如下:1、Cs ARF21基因从膨大期至破色期阶段的表达水平不断升高,破色期阶段的相对表达量约是膨大期的2倍以上。进入转色期后,Cs ARF21基因表达水平降至膨大期的水平。Cs ARF21基因在破色期高表达说明其可能参与柑橘果实类胡萝卜素形成和积累过程,参与果实成熟。2、Cs ARF21基因的表达均在处理后3 h到达顶峰,100μM IAA处理的果实中Cs ARF21基因的表达量约是对照的3.5倍,1000μM IAA处理的果实中Cs ARF21基因的表达量约是对照的4.5倍,处理6 h后Cs ARF21基因的表达与3 h无显著差异。IAA诱导Cs ARF21基因表达存在浓度效应,浓度越高诱导表达越剧烈,持续时间更长,1000μM IAA处理12 h后Cs ARF21基因的表达量仍是对照的2倍以上,而100μM IAA处理的果实中Cs ARF21基因表达已降至对照水平。结果说明Cs ARF21基因是柑橘果实发育完全后生长素响应因子家族中响应外源IAA处理的关键成员,其高表达与IAA处理延迟沙糖橘青果转色间密切相关。3、番茄中异源表达Cs ARF21基因研究功能:克隆沙糖橘Cs ARF21基因的CDS序列,构建其过表达载体,采用农杆菌介导法转化Micro-Tom番茄,通过PCR检测潮霉素抗性基因和目的基因验证,获得具有目的基因的转基因番茄11株,并经验测Cs ARF21基因在转基因番茄中表达。目前正在观察转基因番茄与对照间的表型差异和成熟期差异。
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