'马家柚'果实发育期有机酸含量变化及柠檬酸代谢相关基因的表达分析

摘要：

[目的]明确江西省地方特色品种'马家柚'果实发育期有机酸的变化规律及其与柠檬酸相关基因表达量的关系,揭示'马家柚'果实品质形成的分子机制.[方法]研究以'马家柚'发育期果实为材料,应用高效液相色谱技术(HPLC)测定花后60～210 d果实中有机酸组分及含量,以及通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成、转运和降解相关基因表达量的变化,分析柠檬酸变化规律与相关基因表达量的联系.[结果]'马家柚'果实发育期有机酸呈先上升后下降的趋势,柠檬酸含量占总有机酸的45.51％～81.47％,且其变化趋势与有机酸变化趋势一致.在整个果实发育期柠檬酸合成基因CmPEPC1、CmPEPC2、CmCS1和CmCS2相对表达量变化与柠檬酸含量变化趋势不同;柠檬酸运输相关基因CmCHX和CmVHP2表达量的变化与柠檬酸积累趋势也不一致,但CmDIC基因在果实发育前期的下调表达促进了柠檬酸的快速积累,同时CmVHA-c4的表达与柠檬酸积累密切相关;与降解相关的CmGS2和CmACLβ1基因均在柠檬酸快速增长期时开始下调表达,但在果实成熟期柠檬酸含量下降时表达量变化不大.同时CmAco3、CmGAD5和CmGABA-T均在花后210 d果实成熟期柠檬酸含量下降时表达量达到最高并且显著高于花后195 d.[结论]'马家柚'果实有机酸在果实膨大期持续上升,而在成熟期后开始下降,并且有机酸的含量及变化趋势均由柠檬酸决定.柠檬酸的积累不受柠檬酸合成相关基因表达的直接影响,而是由柠檬酸转运载体基因以及降解基因的表达决定.在果实发育前中期,柠檬酸的积累主要受CmDIC、CmVHA-c4、CmGS2以及CmACLβ1基因的调控,其降解主要通过谷氨酰胺和乙酰辅酶A途径进行,而在果实发育后期柠檬酸的积累在受CmVHA-c4基因调控的同时也受CmAco3、CmGAD5和CmGABA-T的调控,其降解主要通过GABA途径进行.

关键词：’马家柚’、果实发育、柠檬酸、基因表达

所属期刊栏目：44

分类号：S666.2(果树园艺)

资助基金：国家自然科学基金;江西省柑橘产业技术体系项目

在线出版日期：2022-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：841-851