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溫州蜜柑完熟栽培期間果實(shí)糖酸變化及其相關(guān)基因表達(dá)分析

2022-02-04 11:51:34易明亮劉德春匡柳青
關(guān)鍵詞:蜜柑糖酸花后

易明亮,肖 灑,劉德春,楊 莉,匡柳青,劉 勇*,胡 威*

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,江西 南昌 330045;2.江西省井岡蜜柚繁育與栽培技術(shù)工程中心 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)分中心,江西 南昌 330045;3.四川省合江縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,四川 瀘州 646200)

【研究意義】寬皮柑橘種植方式以露地栽培為主,往往導(dǎo)致其成熟上市期較為集中,產(chǎn)品過(guò)剩,造成增產(chǎn)不增收現(xiàn)象。與露地栽培模式相比,設(shè)施完熟栽培不僅可以有效調(diào)節(jié)鮮果的成熟上市期,而且顯著提高果實(shí)品質(zhì)[1],從而提升產(chǎn)品價(jià)格使果農(nóng)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。溫州蜜柑果實(shí)品質(zhì)主要由蔗糖及檸檬酸等決定[2],而糖酸代謝機(jī)制較為復(fù)雜,由一系列酶以及相關(guān)基因控制。因此研究設(shè)施完熟栽培過(guò)程中果實(shí)糖酸變化規(guī)律及與相關(guān)基因表達(dá)的關(guān)系,對(duì)了解完熟栽培過(guò)程中果實(shí)品質(zhì)提升的分子機(jī)制,以及發(fā)展高質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)栽培技術(shù)及選育高品質(zhì)柑橘品種具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】對(duì)果實(shí)糖酸代謝規(guī)律及機(jī)制已有大量研究,主要集中在果實(shí)發(fā)育期糖酸代謝相關(guān)酶活性及酶基因的表達(dá)上。柑橘果實(shí)中蔗糖的積累主要由蔗糖磷酸合成酶(Sucrose Phosphate Synthase,SPS)及蔗糖合成酶(Sucrose Synthase,SUS)控制。研究表明CitSPSs基因?qū)鸶坦麑?shí)中蔗糖的合成和積累具有重要作用[3]。Komatsu等[4]分析了溫州蜜柑中3個(gè)CitSPS基因的表達(dá)模式,發(fā)現(xiàn)果實(shí)可食部分中CitSPS1的表達(dá)量相對(duì)較高,而CitSPS2和CitSPS3表達(dá)量則相對(duì)較低。在香蕉果實(shí)成熟過(guò)程中,蔗糖的累積與淀粉的降解與SPS基因mRNA 的富集密切相關(guān)[5]。Islam 等[6]研究了溫州蜜柑基因組中6個(gè)CitSUSs基因在果實(shí)發(fā)育期間的表達(dá)模式,在不同組織中各基因的表達(dá)模式有明顯差異,汁胞中CitSUS1、CitSUS2和CitSUS5基因的表達(dá)明顯高于其他組織。檸檬酸是柑橘果實(shí)的主要有機(jī)酸,其含量由檸檬酸合成及降解相關(guān)酶及基因共同控制。林瓊[7]的研究結(jié)果表明CitPEPCs和CitCSs基因的上調(diào)表達(dá)導(dǎo)致了露地栽培的椪柑檸檬酸含量顯著高于溫室栽培果實(shí),而降解酶相關(guān)基因CitGAD4和CitAco3的表達(dá)水平對(duì)維持椪柑細(xì)胞內(nèi)有機(jī)酸平衡具有重要作用。陳明[8]的研究結(jié)果顯示CitAco3、CitGAD4/5、CitGS2的轉(zhuǎn)錄豐度在低酸早熟椪柑果實(shí)中均顯著高于高酸的普通椪柑?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】柑橘糖酸積累機(jī)制的研究多集中在果實(shí)發(fā)育期或正常采收前的時(shí)期,并且設(shè)施完熟栽培的溫州蜜柑前期研究主要集中在栽培技術(shù)的改進(jìn)以及果實(shí)品質(zhì)的變化規(guī)律上,鮮有報(bào)道在設(shè)施完熟栽培過(guò)程中果實(shí)糖酸的變化規(guī)律與相關(guān)代謝基因表達(dá)的關(guān)系?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究測(cè)定了設(shè)施完熟栽培過(guò)程中溫州蜜柑‘宮川’果實(shí)糖及有機(jī)酸的含量變化,以及與糖酸相關(guān)代謝基因表達(dá)量的變化,以期明確設(shè)施完熟栽培過(guò)程中果實(shí)糖酸變化規(guī)律及與相關(guān)基因的表達(dá)關(guān)系,進(jìn)一步完善完熟栽培過(guò)程中果實(shí)品質(zhì)提升的分子機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 植物材料

‘宮川’溫州蜜柑(Citrus unshiuMarc.)種植于江西省吉安市新干縣臘月紅生態(tài)果業(yè)有限公司,樹(shù)齡7 年。在2017 年11 月至2018 年1 月間,于設(shè)施完熟栽培期間,即盛花后(DPA)220,230,240,250,260,270,280 d 收集果實(shí)樣品,以3 棵健康樹(shù)為1 個(gè)重復(fù),共設(shè)置3 個(gè)重復(fù),每棵樹(shù)從東、西、南、北4 個(gè)方向各取5 個(gè)果實(shí),樣品采集后帶回實(shí)驗(yàn)室,一部分樣品用于品質(zhì)分析,一部分果肉樣品置于液氮冷凍后保存于-80 ℃冰箱中用于后續(xù)基因表達(dá)分析試驗(yàn)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 可溶性總糖及各組分含量測(cè)定 可溶性總糖采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定[9]。糖的各組分測(cè)定采用高效液相色譜(HPLC)法(日本島津LC-20AT)進(jìn)行檢測(cè),測(cè)定參照劉靈智[10]的方法。

1.2.2 可滴定酸及各有機(jī)酸組分含量測(cè)定 可滴定酸采用酸堿滴定法[9],并換算成檸檬酸含量。各有機(jī)酸含量采用高效液相色譜法,并參照林瓊[7]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 RNA 提取與反轉(zhuǎn)錄 果肉用液氮磨碎后采用Trizol 法提取[11]。RNA 提取質(zhì)量用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),并使用Nanodrop2000微量分光光度計(jì)測(cè)定RNA 濃度。反轉(zhuǎn)錄采用伯樂(lè)iScript cDNA 試劑盒,得到的cDNA用于熒光定量分析。

1.2.4 基因相對(duì)表達(dá)量分析 應(yīng)用Bio-Rad 的CFX96 定量PCR 儀,Ssofast EvaGreen Supermix(Bio-Rad)定量分析試劑盒對(duì)不同采樣時(shí)期的果肉中所研究的基因進(jìn)行定量表達(dá)分析,內(nèi)參基因(Actin)和糖酸代謝相關(guān)基因的qPCR引物見(jiàn)表1。用2-ΔΔCt法計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)量,每樣品設(shè)3次生物學(xué)重復(fù)。

表1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 引物Tab.1 Primer sequences of real-time quantitative PCR

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及整理采用Office365 Excel 軟件,數(shù)據(jù)分析利用SPSS 軟件進(jìn)行Duncan 式方差分析以及Pearson相關(guān)性分析,最后采用OriginPro 2021軟件進(jìn)行圖形的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘宮川’完熟過(guò)程中果實(shí)糖酸變化

花后220 d 已是露地常規(guī)栽培‘宮川’溫州蜜柑果實(shí)采收期,而設(shè)施完熟栽培的果實(shí)還需40~60 d 采收。圖1A 顯示完熟栽培的果實(shí)可溶性總糖含量持續(xù)上升,至花后260 d 時(shí)達(dá)到最高為13.2%,之后緩慢下降。利用高效液相色譜法分析果實(shí)中各種糖組分在不同時(shí)期的含量,結(jié)果顯示蔗糖是果實(shí)中主要的糖組分,占總糖含量65%左右,其次是果糖和葡萄糖,而蔗糖含量的變化趨勢(shì)也與總糖變化趨勢(shì)一致,在花后260 d 達(dá)到最高,為70.38 mg/g;而果糖和葡萄糖含量在整個(gè)完熟栽培期間(花后220~280 d)相對(duì)較為穩(wěn)定(圖1C),因此說(shuō)明溫州蜜柑果實(shí)中總糖的變化主要由蔗糖含量決定。

從花后220 d 開(kāi)始設(shè)施完熟栽培的溫州蜜柑果實(shí)中可滴定酸的含量總體呈下降趨勢(shì),在花后280 d達(dá)到最低僅為0.57%(圖1B)。利用高效液相色譜法分析了‘宮川’果實(shí)中各有機(jī)酸組分的變化情況,在花后220 d時(shí)檸檬酸含量約為6.03 mg/g,之后逐漸下降,在花后280 d達(dá)到最低,為3.67 mg/g,在整個(gè)時(shí)期中檸檬酸含量占總有機(jī)酸的65%~80%,表明檸檬酸是果實(shí)中主要有機(jī)酸,而蘋(píng)果酸、奎寧酸、酒石酸含量相對(duì)較低并且在完熟過(guò)程中變化不大,因此總酸的變化受檸檬酸含量變化的影響最大。

圖1 完熟栽培期間果實(shí)中糖和酸含量的變化Fig.1 Changes of sugar and acid components in fruit during delayed harvest cultivation

2.2 蔗糖合成相關(guān)基因表達(dá)分析

蔗糖磷酸合成酶(SPS)是柑橘蔗糖合成途徑中一個(gè)重要的調(diào)節(jié)酶,在蔗糖合成途徑中起主要作用。本研究中檢測(cè)了設(shè)施完熟采收期間CitSPS1和CitSPS2基因在果肉中表達(dá)量的變化,結(jié)果表明(圖2)、Cit-SPS1和CitSPS2基因表達(dá)量均在花后220~240 d表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),并在花后250 d顯著上升,CitSPS1在花后250~280 d 維持在相對(duì)較高的水平,而CitSPS2基因表達(dá)量則表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),在花后260 d表達(dá)量達(dá)到最高值,之后表達(dá)量開(kāi)始顯著下降。

蔗糖合成酶基因CitSUS1、CitSUS2、CitSUS3、CitSUS4、CitSUS5以及CitSUS6在設(shè)施完熟栽培期間果肉中的表達(dá)量均進(jìn)行了檢測(cè),其中CitSUS2和CitSUS5基因表達(dá)量極低未能檢測(cè)出;CitSUS1基因表達(dá)量在花后220~250 d 期間表達(dá)量逐漸上升,250 d 后顯著下降并維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平;而CitSUS3和Cit-SUS4基因表達(dá)量在花后220~250 d 期間也表現(xiàn)出上升趨勢(shì),之后保持在較高水平;CitSUS6基因在花后240 d 前表達(dá)量呈上升趨勢(shì),之后維持在較高水平,至花后280 d 時(shí)顯著下降,達(dá)到最低表達(dá)水平(圖2)。由此表明CitSUS3、CitSUS4以及CitSUS6基因的表達(dá)變化情況與蔗糖含量的變化情況較為相似,可能與果肉中蔗糖的積累密切相關(guān)。

圖2 果實(shí)完熟栽培期間中蔗糖合成基因的相對(duì)表達(dá)量Fig.2 Relative expression of sucrose synthesis gene in fruits during delayed harvest cultivation

2.3 檸檬酸合成相關(guān)基因表達(dá)量分析

檸檬酸磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)和檸檬酸合酶基因(CS)均為檸檬酸合成的關(guān)鍵酶基因。由圖3 可知果肉中CitPEPC基因表達(dá)量整體上呈先上升后下降的趨勢(shì),至花后260 d 時(shí)達(dá)到最高,260 d后則顯著下降;而CitCS基因表達(dá)量在完熟栽培過(guò)程中同樣呈先上升后下降趨勢(shì),其表達(dá)量在花后250 d 時(shí)達(dá)到最高,之后逐漸下降。完熟栽培過(guò)程中檸檬酸含量不斷下降,而CitPEPC和CitCS基因表達(dá)量并未下降反而呈上升趨勢(shì),由此說(shuō)明檸檬酸含量的下降與CitPEPC及CitCS基因并無(wú)明顯關(guān)聯(lián),同時(shí)也表明完熟栽培階段果實(shí)中檸檬酸含量雖然下降,但合成量并未減少。

圖3 果實(shí)完熟栽培期間檸檬酸合成相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量Fig.3 Relative expression of citric acid synthesis gene in fruits during delayed harvest cultivation

2.4 檸檬酸降解相關(guān)基因表達(dá)分析

CitACO3、CitGAD4和CitGS2為檸檬酸代謝途徑上的3 個(gè)關(guān)鍵酶基因,3 種基因的相對(duì)表達(dá)量變化如圖4,果肉中CitACO3和CitGAD4基因表達(dá)量在整個(gè)完熟栽培過(guò)程中呈上升趨勢(shì),均在花后280 d 達(dá)到最高,并且CitGAD4基因在花后280 d時(shí)其表達(dá)活性相比于花后270 d大幅度增強(qiáng)。而檸檬酸含量在完熟栽培過(guò)程不斷下降,說(shuō)明CitACO3和CitGAD4基因的表達(dá)量增加可能對(duì)檸檬酸的下降具有關(guān)鍵作用。而CitGS2基因表達(dá)量變化波動(dòng)較大,整體呈先上升后下降,再上升再下降的趨勢(shì),并無(wú)明顯規(guī)律。

圖4 完熟栽培期間果實(shí)中檸檬酸降解相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量Fig.4 Relative expression of citric acid degradation gene in fruits during delayed harvest cultivation

2.5 糖酸含量與代謝相關(guān)基因表達(dá)的相關(guān)性分析

對(duì)完熟栽培的果實(shí)總糖含量及檸檬酸含量與相關(guān)代謝基因的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行了相關(guān)性分析,其中總糖指果實(shí)中蔗糖、果糖及葡糖糖含量的總和(表2),結(jié)果表明總糖含量與CitSUS1基因表達(dá)量相關(guān)性較弱,與CitSPS1、CitSPS2、CitSUS6基因呈中等程度正相關(guān)但不顯著,而與CitSUS3、CitSUS4基因呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.756 和0.796,說(shuō)明CitSUS3、CitSUS4基因在完熟栽培果實(shí)糖的積累中起到了關(guān)鍵性作用。果實(shí)檸檬酸含量與合成基因CitPEPC及CitCS表達(dá)量呈負(fù)相關(guān),但不顯著;與降解基因CitGS2表達(dá)量相關(guān)性較弱,而與CitGAD4表達(dá)呈顯著負(fù)相關(guān),與CitACO3表達(dá)量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為-0.810和-0.942,由此說(shuō)明完熟栽培期間檸檬酸的積累量下降是由降解基因的持續(xù)上調(diào)表達(dá)決定的,而與合成基因的表達(dá)不相關(guān)。

表2 果實(shí)糖酸含量與代謝相關(guān)基因表達(dá)的相關(guān)系數(shù)Tab.2 Correlation coefficient between total sugar and citric acid content and metabolism-related gene expression of fruit

3 討論

糖酸含量是決定柑橘果實(shí)品質(zhì)、口感、風(fēng)味的主要因素。果實(shí)汁囊中積累的可溶性糖大部分為蔗糖、果糖和葡萄糖,有機(jī)酸則以檸檬酸為主,并且隨著果實(shí)的發(fā)育可溶性糖的含量不斷上升,有機(jī)酸則在果實(shí)發(fā)育期初期不斷積累而在成熟期則不斷下降。趙智中等[12]的研究表明黃巖本地早和‘宮川’溫州蜜柑果實(shí)在發(fā)育期均以積累蔗糖為主,并且在整個(gè)發(fā)育期含量不斷上升。曾祥國(guó)[2]分析了來(lái)自不同產(chǎn)區(qū)的37個(gè)不同柑橘品種果實(shí)中糖酸含量,證實(shí)總糖中以蔗糖為主而有機(jī)酸則主要為檸檬酸,其比例分別達(dá)到了總糖的58%和有機(jī)酸的85%。本研究中‘宮川’溫州蜜柑設(shè)施完熟栽培期間果實(shí)中總糖含量不斷增加,至花后260 d時(shí)達(dá)最高,之后緩慢下降,而有機(jī)酸含量則持續(xù)下降,并且總糖中以蔗糖含量最高,其次是果糖和葡萄糖,有機(jī)酸中則以檸檬酸含量最高。因此研究蔗糖和有機(jī)酸代謝相關(guān)基因的表達(dá)對(duì)理解完熟過(guò)程中品質(zhì)變化的分子機(jī)理具有重要意義。

柑橘果實(shí)中糖的合成由一系列的酶及相關(guān)基因調(diào)控,在果實(shí)不同發(fā)育階段不同的酶及相關(guān)基因發(fā)揮不同的調(diào)控作用。劉永忠等[13]在研究臍橙果實(shí)糖積累與蔗糖代謝酶活性時(shí)發(fā)現(xiàn)蔗糖磷酸合成酶SPS和蔗糖合成酶SUS 對(duì)臍橙汁胞中糖組分的調(diào)節(jié)具有重要作用,并且在果實(shí)成熟期至采收期SUS 仍保持較高的活性。王成西等[14]的研究表明NAA可顯著抑制葡萄果實(shí)中VvSPS和VvSUS基因的表達(dá),同時(shí)果實(shí)中可溶性糖含量顯著降低,經(jīng)相關(guān)性分析表明,可溶性糖含量的降低與VvSPS基因表達(dá)有一定相關(guān)性但并不顯著,而僅在不進(jìn)行任何處理的對(duì)照中與VvSUS基因的表達(dá)有顯著正相關(guān)關(guān)系。此外,張雅劍[15]的研究表明,在錦橙的發(fā)育過(guò)程中CsSPS基因主要果實(shí)成熟前期的糖積累過(guò)程中表達(dá)量相對(duì)較高,而Cs-SUS基因則在果實(shí)成熟后期對(duì)糖的積累起主要作用。以上研究結(jié)果均表明在果實(shí)成熟后期糖分的積累主要由SUS基因調(diào)控,而SPS基因主要在果實(shí)發(fā)育前期對(duì)糖分的積累起主要作用?!畬m川’溫州蜜柑在設(shè)施完熟栽培期間,CitSPS1和CitSPS2基因與果實(shí)中總糖的積累有一定的相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)性并不顯著,而蔗糖合成酶基因CitSUS3和CitSUS4與總糖的積累分別有顯著和極顯著的相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明果實(shí)完熟期間糖分的積累主要由CitSUS3和CitSUS4基因調(diào)節(jié)。

柑橘果實(shí)中檸檬酸的合成是在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化下,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2結(jié)合生成草酰乙酸(OAA),然后在檸檬酸合酶(CS)的作用下OAA 與乙酰輔酶A 縮合成檸檬酸,因此PEPC 和CS 活性與檸檬酸的累積密切相關(guān)。Deng 等[16]通過(guò)將香橙的CjCS基因在煙草中超量表達(dá),顯著增強(qiáng)了CS 酶在煙草中的活性,同時(shí)檸檬酸含量相對(duì)于野生型植株顯著上升。低溫可以顯著誘導(dǎo)CitPEPCs和CitCSs基因的表達(dá)使果實(shí)中檸檬酸含量上升,因此椪柑的延后采收過(guò)程中,露地栽培的果實(shí)中CitPEPCs和CitCSs基因表達(dá)量均顯著高于設(shè)施栽培,并且檸檬酸含量也顯著高于設(shè)施栽培的果實(shí),因而導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)明顯變差[7]。但也有研究證實(shí)柑橘果實(shí)在發(fā)育成熟過(guò)程檸檬酸的積累與合成相關(guān)基因的表達(dá)并無(wú)顯著的相關(guān)關(guān)系。Chen 等[17]在臍橙的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)整個(gè)果實(shí)發(fā)育過(guò)程中CitCSs基因的表達(dá)量較為穩(wěn)定,對(duì)檸檬酸的積累不起關(guān)鍵作用。同時(shí)高陽(yáng)等[18]的研究也表明在‘靖安椪柑’的果實(shí)發(fā)育過(guò)程中CitCSs和CitPEPCs基因的表達(dá)并不是調(diào)控果實(shí)檸檬酸積累的主要原因。筆者的研究結(jié)果表明,‘宮川’溫州蜜柑在設(shè)施完熟栽培過(guò)程中果實(shí)檸檬酸含量不斷下降,而CitCS和CitPEPC基因的表達(dá)量并未下降,反而呈上升趨勢(shì),并且相關(guān)性分析結(jié)果顯示與檸檬酸含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,這也與Lin 等[19]在研究椪柑完熟栽培過(guò)程檸檬味檸檬酸合成相關(guān)基因的變化趨勢(shì)相似,因此說(shuō)明CitCS和CitPEPC基因并不是溫州蜜柑完熟栽培過(guò)程中調(diào)控檸檬酸含量的關(guān)鍵基因。

柑橘果實(shí)檸檬酸降解途徑中的第一個(gè)關(guān)鍵酶是順烏頭酸酶(ACO),其催化檸檬酸轉(zhuǎn)化為異檸檬酸,之后通過(guò)一系列生化反應(yīng)生成谷氨酸鹽后經(jīng)γ-氨基丁酸(GABA)途徑和谷氨酰胺途徑降解,而谷氨酸脫羧酶(GAD)和谷氨酰胺合成酶(GS)則分別是這兩條代謝途徑上的關(guān)鍵酶。Terol等[20]研究了橘、甜橙、檸檬等柑橘種類(lèi)中多個(gè)品種果實(shí)發(fā)育過(guò)程有機(jī)酸的變化規(guī)律及CcACOs基因的表達(dá)規(guī)律,證實(shí)在除檸檬外的大部分品種中CcACOs基因的表達(dá)能促進(jìn)果實(shí)中有機(jī)酸的降解。并且CitACO2/ACO3的表達(dá)量增加是‘靖安椪柑’果實(shí)發(fā)育階段后期檸檬酸下降的重要因素之一[18]。另外在椪柑葉片及果實(shí)中瞬時(shí)表達(dá)CitACO3基因及調(diào)控CitACO3基因的轉(zhuǎn)錄因子基因CitNAC62和CitWRKY1時(shí),葉片及果實(shí)中的檸檬酸含量均顯著降低[21]。前人研究認(rèn)為柑橘中檸檬酸降解過(guò)程中GABA 途徑占主導(dǎo)地位[22],之后Lin等[19,23]證實(shí)在椪柑的果實(shí)成熟過(guò)程中以及在低溫誘導(dǎo)下檸檬酸的降解主要與CitACO3、CitGAD4基因的表達(dá)密切相關(guān),說(shuō)明檸檬酸主要是通過(guò)GABA 途徑進(jìn)行降解;另外Chen 等[24]以及Sheng 等[25]的研究也表明椪柑以及HB 柚與椪柑的雜交種果實(shí)在采后貯藏過(guò)程中其檸檬酸的降解也主要是通過(guò)GABA 途徑進(jìn)行。‘宮川’在設(shè)施完熟栽培過(guò)程中果實(shí)檸檬酸降解分別與CitACO3以及CitGAD4基因的表達(dá)呈極顯著和顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,與CitGS2基因的表達(dá)相關(guān)性較弱,而CitACO3和CitGAD4基因是GABA 途徑上的關(guān)鍵酶基因,由此說(shuō)明檸檬酸也主要是通過(guò)GABA 途徑進(jìn)行降解,CitACO3和CitGAD4基因的表達(dá)決定了果實(shí)中檸檬酸的含量。

4 結(jié)論

本研究明確了‘宮川’溫州蜜柑在設(shè)施完熟栽培期間果實(shí)糖酸的變化規(guī)律,果實(shí)中蔗糖為主要的糖組分而檸檬酸為主要有機(jī)酸,隨著時(shí)間推移總糖含量不斷升高后緩慢下降,而檸檬酸積累則不斷減少??偺堑淖兓c蔗糖合成酶基因CitSUS3和CitSUS4的表達(dá)呈顯著正相關(guān),總糖含量由CitSUS3和CitSUS4基因的表達(dá)決定;而檸檬酸的積累與檸檬酸合成基因CitPEPC、CitCS的表達(dá)無(wú)直接的關(guān)系,主要受檸檬酸降解基因CitACO3、CitGAD4表達(dá)的影響,果實(shí)檸檬酸降解主要通過(guò)GABA途徑進(jìn)行。

致謝:江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(GJJ170292)同時(shí)對(duì)本研究給予了資助,謹(jǐn)致謝意!

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溫州蜜柑提升品質(zhì)的試驗(yàn)效果與途徑
浙江柑橘(2016年2期)2016-03-11 20:12:41
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