刘建龙:外源褪黑素对梨果实发育、采后品质和抗轮纹病的影响及其调控机制研究论文

刘建龙:外源褪黑素对梨果实发育、采后品质和抗轮纹病的影响及其调控机制研究论文

本文主要研究内容

作者刘建龙(2019)在《外源褪黑素对梨果实发育、采后品质和抗轮纹病的影响及其调控机制研究》一文中研究指出:梨起源于中国,多年来中国梨种植面积和产量一直居世界首位。褪黑素作为植物生长调节物质,在植物中具有多效性,但关于褪黑素在梨坐果、果实发育和采后贮藏中的研究鲜见报道。本论文以‘红星’(Pyrus communis L.)、‘早酥’(P.bretschneideri Rehd.)、‘阿巴特’(P.communis L.)、‘红安久’(P.communis L.)、‘库尔勒香梨’(P.sinkiangensis T.T.Yu)等梨品种为试材,开展外源褪黑素对梨果实发育、采后品质和抗轮纹病的影响及其调控机制研究,为褪黑素提高梨坐果、保持采后品质提供理论基础和技术支撑。主要研究结果如下:1.外源褪黑素诱导梨单性结实。以‘红星’梨为材料,通过花期喷施外源褪黑素研究了其对梨单性结实的影响,发现褪黑素能够诱导‘红星’梨单性结实,形成无籽果实。在果实发育早期,褪黑素增加了中果皮细胞分裂和扩张,促进果实发育。褪黑素诱导了子房中GA3的积累导致在果实成熟时虽然可溶性固形物和有机酸含量未发生变化,但果形指数增加。进一步利用赤霉素抑制剂多效唑(PAC)来探讨褪黑素在诱导梨单性结实过程中与赤霉素的关系,发现经过PAC预处理后再喷施褪黑素无法形成单性结实果实,表明褪黑素通过赤霉素通路来诱导单性结实。利用转录组学分析,筛选赤霉素通路相关基因,发现褪黑素能够调控赤霉素合成过程中重要基因PbGA20ox和PbGA2ox的表达,同时褪黑素也调控细胞周期蛋白编码基因和细胞扩张蛋白编码基因,并由此促进中果皮细胞的分裂和细胞扩张,最终形成无籽果实。2.外源褪黑素促进果实发育,增加果实中蔗糖和山梨醇含量。使用0.1 mM褪黑素灌根处理‘早酥’梨后,在果实发育期果实中可溶性固形物含量显著增高,达到13.82%,其中变化最为显著的是蔗糖和山梨醇含量,分别达到6.24 mg g-1和44.67 mg g-1。同时褪黑素显著增加了果实的单果重,果实重量达到202.39 g。褪黑素还能通过调节蔗糖相关合成分解酶编码基因的表达进一步调控转化酶、蔗糖合酶、蔗糖磷酸合酶活性,使果实中蔗糖和山梨醇含量增加。3.外源褪黑素延缓果实采后软化衰老。以西洋梨品种‘红星’、‘阿巴特’、‘红安久’为材料,在采后使用0.1 mM褪黑素浸泡果实,研究褪黑素延缓果实衰老的机理。褪黑素能够在果实采后贮藏过程中,调控抗氧化酶SOD、POD、DHAR活性,提高果实抗氧化能力,平衡乙烯释放量,抑制呼吸速率,最终延缓了果实的衰老。利用NO供体和抑制剂处理,发现褪黑素延迟梨果实衰老通过NO来完成。抑制NO合成后,再使用褪黑素处理,褪黑素对乙烯的释放量和呼吸速率调控作用减弱。但是,这也表明NO并不是褪黑素唯一的下游调节因子。褪黑素也通过上调PbNOS的表达增加了一氧化氮合酶的活性,引起NO含量的增加。在软化过程中,NO也可能参与了对活性氧的清除。4.外源褪黑素影响梨果实采后芳香物质的合成。以‘库尔勒香梨’和‘阿巴特’梨品种为材料,研究褪黑素对采后果实香气成分的影响。研究结果表明‘库尔勒香梨’和‘阿巴特’梨主要芳香成分是C6醛、醇和酯化合物。在‘库尔勒香梨’中,褪黑素下调PbHPL表达,抑制氢过氧化物裂解酶活性,而在‘阿巴特’梨中,褪黑素下调PbLOX1和PbLOX2的表达,抑制脂氧合酶活性,促进乙醇脱氢酶和乙醇酰基转移酶的活性。两种梨都受褪黑素影响降低了果实中己醛和己烯醛的含量。5.外源褪黑素提高了梨果实对轮纹病的抗性。以‘早酥’梨为材料,研究了褪黑素对梨果实抗轮纹病的影响。褪黑素能够提高CAT、SOD、POD等抗氧化酶活性来清除因为真菌侵染造成的活性氧迸发,提高抗病信号物质水杨酸和茉莉酸含量。利用茉莉酸合成抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物(DIECA),发现茉莉酸作用于褪黑素下游,经过DIECA处理后的果实茉莉酸含量降低,褪黑素处理无法提高果实的抗病性。利用同源进化分析找到梨中与拟南芥同源的促进茉莉酸合成的PbOPR3基因,在褪黑素处理后PbOPR3表达显著上调,通过启动子激活实验,验证了褪黑素能激活了PbOPR3启动子。因此褪黑素在调控梨果实轮纹病中通过激活PbOPR3转录来促进茉莉酸的合成,增加茉莉酸含量,最终能通过茉莉酸来提高果实的抗病性。

Abstract

li qi yuan yu zhong guo ,duo nian lai zhong guo li chong zhi mian ji he chan liang yi zhi ju shi jie shou wei 。tui hei su zuo wei zhi wu sheng chang diao jie wu zhi ,zai zhi wu zhong ju you duo xiao xing ,dan guan yu tui hei su zai li zuo guo 、guo shi fa yo he cai hou zhu cang zhong de yan jiu xian jian bao dao 。ben lun wen yi ‘gong xing ’(Pyrus communis L.)、‘zao su ’(P.bretschneideri Rehd.)、‘a ba te ’(P.communis L.)、‘gong an jiu ’(P.communis L.)、‘ku er le xiang li ’(P.sinkiangensis T.T.Yu)deng li pin chong wei shi cai ,kai zhan wai yuan tui hei su dui li guo shi fa yo 、cai hou pin zhi he kang lun wen bing de ying xiang ji ji diao kong ji zhi yan jiu ,wei tui hei su di gao li zuo guo 、bao chi cai hou pin zhi di gong li lun ji chu he ji shu zhi cheng 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.wai yuan tui hei su you dao li chan xing jie shi 。yi ‘gong xing ’li wei cai liao ,tong guo hua ji pen shi wai yuan tui hei su yan jiu le ji dui li chan xing jie shi de ying xiang ,fa xian tui hei su neng gou you dao ‘gong xing ’li chan xing jie shi ,xing cheng mo zi guo shi 。zai guo shi fa yo zao ji ,tui hei su zeng jia le zhong guo pi xi bao fen lie he kuo zhang ,cu jin guo shi fa yo 。tui hei su you dao le zi fang zhong GA3de ji lei dao zhi zai guo shi cheng shou shi sui ran ke rong xing gu xing wu he you ji suan han liang wei fa sheng bian hua ,dan guo xing zhi shu zeng jia 。jin yi bu li yong chi mei su yi zhi ji duo xiao zuo (PAC)lai tan tao tui hei su zai you dao li chan xing jie shi guo cheng zhong yu chi mei su de guan ji ,fa xian jing guo PACyu chu li hou zai pen shi tui hei su mo fa xing cheng chan xing jie shi guo shi ,biao ming tui hei su tong guo chi mei su tong lu lai you dao chan xing jie shi 。li yong zhuai lu zu xue fen xi ,shai shua chi mei su tong lu xiang guan ji yin ,fa xian tui hei su neng gou diao kong chi mei su ge cheng guo cheng zhong chong yao ji yin PbGA20oxhe PbGA2oxde biao da ,tong shi tui hei su ye diao kong xi bao zhou ji dan bai bian ma ji yin he xi bao kuo zhang dan bai bian ma ji yin ,bing you ci cu jin zhong guo pi xi bao de fen lie he xi bao kuo zhang ,zui zhong xing cheng mo zi guo shi 。2.wai yuan tui hei su cu jin guo shi fa yo ,zeng jia guo shi zhong zhe tang he shan li chun han liang 。shi yong 0.1 mMtui hei su guan gen chu li ‘zao su ’li hou ,zai guo shi fa yo ji guo shi zhong ke rong xing gu xing wu han liang xian zhe zeng gao ,da dao 13.82%,ji zhong bian hua zui wei xian zhe de shi zhe tang he shan li chun han liang ,fen bie da dao 6.24 mg g-1he 44.67 mg g-1。tong shi tui hei su xian zhe zeng jia le guo shi de chan guo chong ,guo shi chong liang da dao 202.39 g。tui hei su hai neng tong guo diao jie zhe tang xiang guan ge cheng fen jie mei bian ma ji yin de biao da jin yi bu diao kong zhuai hua mei 、zhe tang ge mei 、zhe tang lin suan ge mei huo xing ,shi guo shi zhong zhe tang he shan li chun han liang zeng jia 。3.wai yuan tui hei su yan huan guo shi cai hou ruan hua cui lao 。yi xi xiang li pin chong ‘gong xing ’、‘a ba te ’、‘gong an jiu ’wei cai liao ,zai cai hou shi yong 0.1 mMtui hei su jin pao guo shi ,yan jiu tui hei su yan huan guo shi cui lao de ji li 。tui hei su neng gou zai guo shi cai hou zhu cang guo cheng zhong ,diao kong kang yang hua mei SOD、POD、DHARhuo xing ,di gao guo shi kang yang hua neng li ,ping heng yi xi shi fang liang ,yi zhi hu xi su lv ,zui zhong yan huan le guo shi de cui lao 。li yong NOgong ti he yi zhi ji chu li ,fa xian tui hei su yan chi li guo shi cui lao tong guo NOlai wan cheng 。yi zhi NOge cheng hou ,zai shi yong tui hei su chu li ,tui hei su dui yi xi de shi fang liang he hu xi su lv diao kong zuo yong jian ruo 。dan shi ,zhe ye biao ming NObing bu shi tui hei su wei yi de xia you diao jie yin zi 。tui hei su ye tong guo shang diao PbNOSde biao da zeng jia le yi yang hua dan ge mei de huo xing ,yin qi NOhan liang de zeng jia 。zai ruan hua guo cheng zhong ,NOye ke neng can yu le dui huo xing yang de qing chu 。4.wai yuan tui hei su ying xiang li guo shi cai hou fang xiang wu zhi de ge cheng 。yi ‘ku er le xiang li ’he ‘a ba te ’li pin chong wei cai liao ,yan jiu tui hei su dui cai hou guo shi xiang qi cheng fen de ying xiang 。yan jiu jie guo biao ming ‘ku er le xiang li ’he ‘a ba te ’li zhu yao fang xiang cheng fen shi C6quan 、chun he zhi hua ge wu 。zai ‘ku er le xiang li ’zhong ,tui hei su xia diao PbHPLbiao da ,yi zhi qing guo yang hua wu lie jie mei huo xing ,er zai ‘a ba te ’li zhong ,tui hei su xia diao PbLOX1he PbLOX2de biao da ,yi zhi zhi yang ge mei huo xing ,cu jin yi chun tuo qing mei he yi chun xian ji zhuai yi mei de huo xing 。liang chong li dou shou tui hei su ying xiang jiang di le guo shi zhong ji quan he ji xi quan de han liang 。5.wai yuan tui hei su di gao le li guo shi dui lun wen bing de kang xing 。yi ‘zao su ’li wei cai liao ,yan jiu le tui hei su dui li guo shi kang lun wen bing de ying xiang 。tui hei su neng gou di gao CAT、SOD、PODdeng kang yang hua mei huo xing lai qing chu yin wei zhen jun qin ran zao cheng de huo xing yang beng fa ,di gao kang bing xin hao wu zhi shui yang suan he mo li suan han liang 。li yong mo li suan ge cheng yi zhi ji er yi ji er liu dai an ji jia suan na san shui ge wu (DIECA),fa xian mo li suan zuo yong yu tui hei su xia you ,jing guo DIECAchu li hou de guo shi mo li suan han liang jiang di ,tui hei su chu li mo fa di gao guo shi de kang bing xing 。li yong tong yuan jin hua fen xi zhao dao li zhong yu ni na gai tong yuan de cu jin mo li suan ge cheng de PbOPR3ji yin ,zai tui hei su chu li hou PbOPR3biao da xian zhe shang diao ,tong guo qi dong zi ji huo shi yan ,yan zheng le tui hei su neng ji huo le PbOPR3qi dong zi 。yin ci tui hei su zai diao kong li guo shi lun wen bing zhong tong guo ji huo PbOPR3zhuai lu lai cu jin mo li suan de ge cheng ,zeng jia mo li suan han liang ,zui zhong neng tong guo mo li suan lai di gao guo shi de kang bing xing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的刘建龙,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于褪黑素论文,果实发育论文,采后品质论文,梨轮纹病论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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