臍橙(Citrus sinensis Osbeck)果實采后商業(yè)貯藏中基因表達的芯片分析及候選基因的表達驗證.pdf

1、臍橙(CitrussinensisOsbeck)以其多汁、味美、富含維生素C等特點深受大眾歡迎。由于臍橙的成熟期較為一致，因此采后長期貯藏是解決臍橙周年供應問題的重要措施。然而臍橙果實在貯藏過程中，易發(fā)生脫水、褐斑、病蟲害等問題。冷藏處理可以有效減少上述癥狀的發(fā)生，但低溫傷害亦不可避免。尤其是低溫貯藏后突然恢復常溫，會造成果實品質(zhì)的劣變。因此，了解臍橙果實貯藏過程中的生理生化代謝特征，從而優(yōu)化貯藏條件是迫切需要解決的問題。本實驗以常規(guī)商

2、業(yè)貯藏方式（低溫+出庫前分級升溫）貯藏臍橙，采用基因芯片技術(shù)對貯藏期間的果皮果肉的基因表達譜進行分析，并采用實時定量PCR技術(shù)對部分采后貯藏相關的候選基因的表達特征進行驗證，以期為柑橘貯藏技術(shù)的改進與發(fā)展奠定理論依據(jù)。獲得的主要結(jié)果如下：
　　 1.從整體上看，貯藏期果實的基因差異表達主要集中在前27天，且果皮中差異基因的數(shù)目遠多于果肉，這可能由于果皮與外界環(huán)境的直接接觸而引起的較多的敏感反應。
　　 2.從貯藏結(jié)果中可

3、以看出，差異基因參與眾多生理生化途徑，包括植物激素代謝、基因轉(zhuǎn)錄與調(diào)控、碳水化合物代謝、脂類物質(zhì)代謝、病程相關蛋白基因等。
　　 3.貯藏過程中，編碼植物激素的眾多基因表達發(fā)生改變，包括乙烯合成及信號傳導途徑中的ACC合成酶(ACCSynthase)、ACC氧化酶(ACCoxidase)、乙烯應答因子1和2（ERF1,2）、乙烯不敏感轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子4(EIN4)；ABA合成代謝中的關鍵酶9-順式-環(huán)氧類胡蘿卜素雙加氧酶3(NCED

4、3)；GA3合成代謝中的關鍵酶內(nèi)根-貝殼杉烯酸羥化酶1(KAO1)；參與JA合成中的
　　 12-氧植物二烯酸還原酶2（OPR2）以及信號轉(zhuǎn)導代謝中的茉莉酸羧基甲基轉(zhuǎn)移酶(JMT)和抗茉莉酮酸酯(JAR1)。上述基因的表達模式除KAO1上調(diào)外，其它均下調(diào)表達，可能意味著GA3在果實貯藏過長中合成受到促進。
　　 4.參與植物逆境響應的轉(zhuǎn)錄因子WRKY, MYB, NAC, BZIP, BHLH， AP2/ERF等均在表達

5、上表現(xiàn)差異。在相同的代謝調(diào)控中，同一轉(zhuǎn)錄因子家族的不同成員會表現(xiàn)出不同的表達模式，說明轉(zhuǎn)錄調(diào)控的復雜性或冗余性。此外這些轉(zhuǎn)錄因子參與臍橙貯藏過程中的多種生理生化途徑的調(diào)控。
　　 5.芯片數(shù)據(jù)顯示貯藏期臍橙果實存在活躍的碳水化合物代謝，主要表現(xiàn)在糖酵解、糖異生、葡萄糖醛酸途徑、淀粉及蔗糖向單糖的轉(zhuǎn)化過程、碳水化合物的轉(zhuǎn)運等過程。其說明貯藏中果實過程為了維持細胞的正常代謝過程，細胞內(nèi)的碳水化合物之間不斷進行相互轉(zhuǎn)化。
　　

6、 6.貯藏期間參與脂類代謝中的磷脂酶、脂肪酶、酯酶、脂肪酸脫飽和酶、脂肪轉(zhuǎn)移酶的基因表達在臍橙的果皮中變化明顯，而在果肉中，這些變化相對較弱。脂類物質(zhì)代謝特征體現(xiàn)了貯藏過程中細胞內(nèi)能量代謝及細胞膜結(jié)構(gòu)及透性的改變，以更好的適應貯藏環(huán)境。
　　 7.病程相關蛋白基因的表達在臍橙的貯藏過程中發(fā)生改變，盡管果實并沒有明顯的病斑出現(xiàn)，但貯藏過程本身的逆境也可能使果實啟動了相關基因的表達，其中幾丁質(zhì)酶及傷害響應蛋白的編碼基因上調(diào)表達，而其