代谢组与转录组联合分析解析红皮龙眼果皮着色机制

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mdskct
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
龙眼(Dimocarpus longan Lour.)是无患子科(Sapindaceae)龙眼属(Dimocarpus Lour)常绿果树。虽然品种(系)众多,但主栽龙眼品种果皮通常呈现黄褐色或者黄灰色,有少量青皮品种。相对单一的色泽,限制了果实生物学特性的多样性和市场潜力。项目组前期从国外引进了红皮龙眼资源(RP01),果皮、叶片和茎段都呈现红色(图3,16),打破了传统龙眼不能积累花色苷的认识,更重要的是为龙眼新品种创制提供了宝贵的亲本材料。本研究以‘RP01’和主栽品种‘石硖’为试材,利用代谢组和转录组联合分析的手段对红皮龙眼的着色机制进行解析,并辅助高效液相色谱(HPLC)和q RT-PCR等技术对相关结果进行验证。主要研究结果如下:(1)利用HPLC技术对‘RP01’和‘石硖’果皮中六大类花青苷组分进行检测,结果发现:在‘RP01’果皮中检测到矢车菊素3-O-葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-glucoside),含量达到3.09mg/g FW,‘石硖’果皮中六大类花青苷均未检测到;‘RP01’果核、叶片和茎段中均检测出矢车菊素3-O-葡萄糖苷,其中果皮含量最高,其他依次为果核、叶片、茎段。(2)利用液质联用(LC-MS)对‘RP01’和‘石硖’果皮中代谢组分进行分析,在两个品种果皮中共鉴定出597种代谢组分;两个品种间差异代谢物共有110种,其中33种代谢物仅在‘RP01’果皮(RPP)中存在,主要为类黄酮类物质;23种代谢组分特异存在于‘石硖’果皮(SXP)中,主要为酚酸类物质。(3)LC-MS结果中:代谢物中包含5种花青苷类物质,其中差异代谢物中筛选出两种花青苷类物质,分别为矢车菊素3-O-葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-glucoside)、矢车菊素O-丁香酸(Cyanidin O-syringic acid),这两种矢车菊素类花青苷都仅存在于红皮龙眼中。因此,‘RP01’果皮呈现红色主要由于矢车菊素3-O-葡萄糖苷的积累。(4)利用转录组手段对‘RP01’和‘石硖’果皮中转录水平差异分析,通过对花青素生物合成途径相关基因分析发现,共鉴定差异结构基因39个,F3’H、F3’5’H、UFGT和GST等在‘RP01’显著上调;在MBW复合体中,MYB和b HLH等关键转录因子也显著上调。这些基因可能在‘RP01’果皮花色苷积累过程中起重要作用。(5)研究对‘RP01’和‘石硖’果实发育过程中花青苷含量变化和基因表达特征进行分析。花青苷含量分析结果发现:‘RP01’果皮中矢车菊素3-O-葡萄糖苷随着果实生长含量逐渐增加,在成熟时达到最高,在‘石硖’果实发育的各个阶段均未检测出花青苷。q RT-PCR验证结果表明:F3’H(Dlo_031828.1)、F3’5’H(Dlo_005520.1)、UFGT(Dlo_005874.1)和GST(Dlo_019180.1)等结构基因与及MYB(Dlo_025000.1)与b HLH(Dlo_016888.1)等转录因子表达特征与花青苷含量变化规律一致。表明这些基因可能直接参与了红皮龙眼花青苷的合成与调控。
其他文献
期刊
魔芋(Amorphophallus Konjac)属天南星科(Araceae)魔芋属(Amorphophallus)多年生草本植物,主要分布于云、贵、川、渝、陕南、鄂西、湘西、豫西南等地区,是唯一能大量合成葡甘聚糖的植物,能够带来巨大的经济价值。近年来,在中西部地区,魔芋产业已大力发展为带领农民脱贫致富的支柱产业,同时,魔芋种植面积的不断扩大也加剧了病害的发生。细菌性软腐病是魔芋生产上最为严重的病
油棕(Elaeis guineensis Jacq.)的产品棕榈油是中国食用油的主要来源之一,但我国棕榈油主要依赖于进口,需选育出适应我国环境的新品种。授粉受精作用与果实产量和种子的形成紧密相关,各类物质尤其是激素参与植物授粉过程、刺激花的生长、调控果实的生长和发育等一系列生命活动。油棕为异花型作物,研究其授粉后雌蕊的发育规律,可为油棕结实率的提高和育种工作的开展提供理论基础。本研究以主栽品种--
海南是中国特有的荔枝早熟产区,在国内上市最早、单位面积产值最高,是支撑海南乡村振兴战略实施的重要产业之一。近年来,随着经济效益的提高,荔枝种植面积越来越大,然而果农在追求荔枝早熟、高产的目标下,忽视了对荔枝果园土壤施肥的管理,化肥用量逐年增加,导致该地区土壤养分不均衡、环境污染、果实品质下降、经济效益降低等问题。因此本实验以‘妃子笑’荔枝(Litchi chinensis Sonn.)为试材,采用
中国是世界上最大的莴苣生产国。莴苣喜冷凉,最适生长温度为11-18℃,而海南省地处热带地区,夏秋高温季节气温可达40℃以上,严重影响莴苣的越夏露地生产,因此研究水培莴苣在高温胁迫下的抗性栽培调控措施具有重要意义,施用外源物质是一种较为简单有效的抗逆栽培措施。为了研究外源物质对水培莴苣耐热性的影响,以‘辛普森精英’散叶生菜为试验材料,采用叶面喷施外源维生素C(Vc)、氯化钙(Ca Cl2)和褪黑素(
期刊
背景:糖皮质激素由于其具有抗炎和免疫抑制特性,因此在临床上被广泛应用。但是其引发的强烈的副作用对于患者来说,造成了很大的身体影响和生活障碍,如:骨质疏松症、高血糖症、胰岛素抵抗、脂肪沉积紊乱、高血压和骨骼肌萎缩。糖皮质激素诱导骨骼肌萎缩的机制仍在持续研究中。运动具有改善骨骼肌萎缩的效果,但是目前尚不完全清楚运动预适应对地塞米松(Dexamethasone,DEX)所致肌萎缩的影响。较近的研究发现,
越南油茶(Camellia vietnamensis T.C.Huang ex Hu)是山茶科山茶属的成员之一,也是中国广泛种植的特色木本油料作物。茶皂素(Tea saponin)是油茶的重要功能成分之一,具有降血脂、消毒抑菌以及抗肿瘤等多种功效。角鲨烯合酶(Squalene synthase,SQS)和鲨烯环氧酶(Squalene epoxidase,SQE)是茶皂素合成途径上的两个关键酶,角鲨
随着苦瓜种植规模的逐年扩大,肥料过量施用导致土壤硝酸盐淋溶、环境污染、生物多样性破坏以及农民增产不增收等问题日趋严重,改变传统盲目施肥方式及培育肥料高效利用型品种是解决问题的重要途径,本研究以嫁接苦瓜为材料,首先探求6种氮钾配比施用下嫁接苦瓜各生育期对氮磷钾的吸收分配规律,以及不同氮钾量对嫁接苦瓜生长生理特性、产量、土壤化学性质的影响;同时探索6个有机肥部分替代化肥比例处理下,对嫁接苦瓜氮磷钾累积