【摘 要】
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如何有效延长桃果实采后储藏期并保持果实的优良品质,一直是桃果实采后研究的热点。温度是直接影响桃果实采后储藏过程的主要非生物学因素。随着下一代测序技术的发展,我们具备了研究温度影响桃果实采后基因转录表达的高通量手段。作为应用广泛的一项技术,RNA-Seq被我们的工作用来研究采后衰败过程中的桃果实转录组。首先,对采后桃果实进行随机分类,并在5℃、15℃、25℃、35℃等四个不同温度下进行储藏;提取其在
【基金项目】
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973项目(2013CB127103);
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如何有效延长桃果实采后储藏期并保持果实的优良品质,一直是桃果实采后研究的热点。温度是直接影响桃果实采后储藏过程的主要非生物学因素。随着下一代测序技术的发展,我们具备了研究温度影响桃果实采后基因转录表达的高通量手段。作为应用广泛的一项技术,RNA-Seq被我们的工作用来研究采后衰败过程中的桃果实转录组。首先,对采后桃果实进行随机分类,并在5℃、15℃、25℃、35℃等四个不同温度下进行储藏;提取其在第1d(天)、2d、3d、5d、6d、7d的果肉细胞的RNA,用于RNA-Seq测序。测序后,参考已发表的桃基因组,进行序列的比对、组装,并经过基因表达量的归一化处理,得到各温度条件下基因表达数目随时间变化的特征。通过分析发现,四个温度条件下基因表达数目随着时间变化的规律类似于果实硬度随时间的改变,呈递减趋势;其中15℃条件下基因表达数目随时间波动较大,其它温度波动较小。用同温下6天的基因表达量变化与6天果实硬度变化进行相关性分析,并提取与果实软化相关性最高(T1000,下调)和最低(B1000,上调)的1000个基因用于后续的分析。对高温(35℃)、常温(25℃)、低温(05℃)条件下的上调基因进行GO功能富集分析,发现富集的主要分子功能为结合、催化功能;经比较发现25℃时富集的基因数目最多,结合不同温度条件下果实硬度的变化趋势,可知常温条件下果实更易软化腐败。利用KEGG数据库进行功能注释后,再进行代谢通路映射,发现16个代谢通路未出现在已知的桃代谢通路中。通过本课题研究,完善了桃代谢通路;获得了不同温度条件下,上、下调基因在已知的与果实软化相关的酶类及其参与的代谢通路相关酶中的表达情况;还获得了不同储藏温度下,上、下调基因在激素信号转导过程中的表达情况。统计上、下调基因控制的转录因子的表达数目,获得了各表达类型的转录因子对温度的应答情况,发现与抗性相关的AP2转录因子,在低温(5℃)下有10个上调基因控制的转录因子表达而其他温度上调基因控制的转录因子未表达,这可能与低温冻害相关。构建了不同温度条件下,上、下调基因与果实软化表型相关的共表达网络,获得了基因间、基因与表型间的共表达关系及表达网络中的核心基因。对未知功能的基因进行功能注释,获得531个基因的注释功能。本文结果为理解温度影响桃果实采后衰败的分子机理提供了重要基础。
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