早熟苹果泰山早霞果实着色机理的初步研究

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1、山东农业大学硕士学位论文早熟苹果泰山早霞果实着色机理的初步研究姓名：刘金申请学位级别：硕士专业：果树学指导教师：陈学森20120608山东农业大学硕士学位论文中文摘要果实色泽作为果实成熟发育过程重要的表观属性，不仅给予人第一感觉，直接刺激消费者的购买欲，而且可作为果品综合品质是否达到理想程度的外观指标，所以对色泽的研究具有重要意义。早、中熟苹果品种成熟时的气温较高，果实货架期短，使得早、中熟品种的种植面积有限，不能满足市场的需要。‘泰山早霞’是近几年选育的早熟苹果新品种，果实发育期约为75d，成熟时果面着色可达95％以上，具有成熟早、外观美、品质优等特点，但当果实着色面达2／3，成熟度达

2、九、十成时采收，在室温条件下存放3～5d，就软化变绵，甚至爆裂，具有其独特性。本研究以早熟苹果泰山早霞(红色)和辽伏(绿色)苹果为试材，从生理和分子两个层面，通过对泰山早霞套袋和喷施1-MCP处理，研究了在果实发育过程中泰山早霞色素(花青苷、叶绿素和类黄酮)、乙烯释放速率、可溶性糖及PAL、CHI、UFGT活性的动态变化及花青苷合成结构基因MdCHI、MdDFRl、MdLDOX和MdUFGT的表达。主要研究结果如下：I．测定了不同着色早熟苹果盛花后5一ll周的花青苷、叶绿素和类黄酮含量的变化。结果显示，两种颜色早熟苹果花青苷的积累趋势存在显著差异，红色泰山早霞苹果有在盛花后前5周内的幼果

3、期和盛花后第9周开始直到采收前的两次花青苷含量高峰：而绿色的辽伏苹果花青苷含量在整个发育期内并没有变化。两种早熟苹果叶绿素和类黄酮含量呈下降趋势，泰山早霞叶绿素含量在各个时期均小于辽伏苹果，辽伏苹果类黄酮含量在早期高于泰山早霞苹果，但最终采收时，泰山早霞高于辽伏。2．测定了不同着色早熟苹果盛花后5一ll周的乙烯释放速率及ACS、ACO活性的变化。结果显示，早熟苹果在果实发育早期乙烯释放速率很低，至盛花后8～9周，乙烯释放速率加快，泰山早霞苹果乙烯释放速率明显高于辽伏苹果。早熟苹果ACS活性先下降后上升，ACO活性早期一直很低，直到盛花后8～9周才开始迅速升高，与乙烯释放速率的变化趋势基本

4、一致。3．测定了不同着色早熟苹果盛花后5一ll周的PAL、CHI、UFGT活性的变化。结果显示，两个早熟苹果品种果实不同发育时期PAL、CHI、UFGT酶活性变化趋势基本一致，其中泰山早霞苹果三种酶活性均明显高于辽伏苹果。泰山早霞苹果，PAL和CHI酶活性总体呈下降趋势，UFGT酶呈先下降后上升的趋势：盛花后9。1l周，泰山早霞苹果花青苷含量与CHI和UFGT酶的相关系数是O．99和1．00，呈显著和极显著正相关。两种早熟苹果PAL和CHI酶活性与类黄酮含量极显著正相早熟苹果泰山早霞果实着色机理的初步研究关。4．测定了套袋后泰山早霞苹果花青苷、叶绿素、类黄酮、可溶性糖含量及PAL、CHI

5、、UFGT活性的变化。结果显示，套袋后，泰山早霞苹果花青苷、叶绿素和类黄酮含量均不同程度的降低，摘袋后三项指标迅速升高，且最终高于对照。套袋后泰山早霞苹果果实中果糖的含量略高于对照，葡萄糖和蔗糖的含量低于对照。套袋后PAL和UFGT酶的活性低于对照，摘袋后两种酶活性升高至采收已高于对照。套袋后CHI酶活性先是高于对照，后低于对照，最终高于对照。5．测定了采收前12和d喷施I-MCP后泰山早霞苹果花青苷含量、乙烯释放速率及花青苷合成结构基因MdCHI、MdDFRJ『、MdLDOX和MdUFGT表达量的变化。结果显示，泰山早霞苹果花青苷含量与乙烯释放速率和花青苷合成结构基因MdCHI、M勰J

6、、肱北D似和刎研Ⅺ2’的表达量均显著正相关。喷施1-MCP后泰山早霞苹果的乙烯释放速率减慢，花青苷的积累也显著延迟，在乙烯释放速率加快后花青苷的积累也逐渐加快。1-MCP处理不同程度的抑制了花青苷合成结构基因M把研、拖奶袱J『、肱北D似和删们Ⅺ丁的表达。1-MCP处理后泰山早霞苹果花青苷含量与乙烯释放速率的相关性增强，与MdCHI和MdDFRl的表达量的相关性减小，与MdLDOX和MdUFGT的表达量的相关性增大；1-MCP处理后泰山早霞苹果乙烯释放量与MdLDOX和MdUFGT的表达量的相关性增强。综上结果，不同着色早熟苹果品种花青苷含量和酶活性存在显著差异，UFGT酶的活性与果实花青

7、苷的积累密切相关。PAL和CHI酶是早熟苹果类黄酮合成的关键酶。套袋抑制泰山早霞苹果花青苷的合成和类黄酮的积累，降低了泰山早霞苹果葡萄糖、蔗糖的含量及PAL、CHI和UFGT酶活性。1．MCP处理抑制MdCHI、MdDFRJ『，肋班D卿MaUFGTI笋J表达，花青苷合成下游基因MdLD泖MdUFGT与花青苷合成的关系更为密切。．乙烯主要通过调控下游基因MdLD泖MdUFGTI构J表达来启动并调控早熟苹果泰山早霞成熟期花青苷的积累。关