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荔枝(Litchi chinensis Sonn.)作为亚热带名优水果之一,采后极易衰老褐变。能量是维系生物体一切生命活动的基础。相关研究表明,能量是调控园艺作物成熟和衰老的重要因素,能量物质的亏缺可能是导致园艺作物采后衰老劣变的重要因素。本研究从能量的合成、转运、耗散的运行与调控机制方面入手,探究在荔枝果实在采后衰老过程中的能量亏缺机制,为果蔬保鲜探究新方法。主要研究结果如下: 1.利用HPLC方法对荔枝果实成熟和采后衰老过程中的能量特性进行分析。结果表明,荔枝果实在成熟过程中ATP含量增加并与果实发育水平正相关;在采后衰老过程中ATP含量和EC值显著下降,ATP水平与荔枝果实褐变程度显著负相关。 2.利用RT-PCR和RACE相结合的方法,从荔枝中分离得到LcAtpB、LcAAC1、LcA OX1、LcUCP1和LcSnRK2的全长cDNA序列,并对其时空表达特性进行分析。结果表明,LcAtpB、LcAAC1、LcAOX1、LcUCP1和LcSnRK2在荔枝各组织中均有表达,并在营养器官中表达量较高;除LcAtpB外,其余几个基因均在花后70天出现表达峰值,而LcAtpB在荔枝成熟后期和衰老前期表达上调,可作为荔枝果实采后衰老起始的标记基因。LcAOX1在采后衰老过程中的表达显著上调可能是导致荔枝能量亏缺的关键因素。 3.通过RT-PCR和转录组测序共得到6个ANT(Adenine nucleotidetranslocator,腺苷酸转运蛋白)的cDNA序列,包括5个ATP/ADP转运蛋白(ATP/ADP carrier,AAC)基因和1个ATP/AMP转运蛋白(Adeninenucleotide transporter, ADNT)基因。对LcANTs的氨基酸序列进行生物信息学分析和亚细胞定位分析,并对LcANTs的时空表达特性进行确定分析。结果表明,LcANTs含有ANT家族的保守氨基酸序列;LcANTs蛋白可能主要分布于线粒体且在其他细胞器和细胞膜上有少量分布;LcANTs在荔枝各组织中均有表达并且在果肉和果核中表达量较低;LcANTs在荔枝果实的转色期出现表达峰值;在荔枝果实采后衰老过程中,LcAAC1、三cAA C2和LcAA C5表达上调,LcAAC4表达相对稳定,LcAAC3和LcADNT的表达与果实品质正相关。 4.从DNA甲基化修饰和互作转录因子筛选两个方面对LcANTs的转录调控进行分析。结果表明,DNA甲基化不是LcANTs的主要转录调控方式,LcAA C5的DNA甲基化程度随果实衰老而降低。通过酵母单杂交技术共筛选出LcAA C5和LcADNT的转录调控蛋白,分别为LcWRKY1和LcWRKY2。亚细胞定位分析发现,LcWRKY1和LcWRKY2主要定位在细胞核。LcWRKY1和LcWRKY2分别与其目的基因LcAAC5和LcADNT的表达趋势相一致,可能对其目的基因的表达发挥正向调节作用。 5.利用酵母双杂交技术对LcANTs互作蛋白进行筛选,得到LcADNT的互作蛋白LcWRKY1。推测,LcWRKY1可能对LcADNT功能起调节作用。