乙烯对采后低温冷藏桃果实香气合成调控的分子机理研究

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1、中国肄董舛学坼宪院学位论文学位论文作者指导教师姓名申请学位级别专业名称研究方向论文答辩日期王责章王责禧研究员博士森林培育经济林产品贮藏保鲜2014年6月DissertationfortheDegreeCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：WangGuizhangProf．WangGuixiPh．D．SilvicultureDateofDefence：June2014Degree·-Conferring--Institution：ChineseAcademy

2、ofForestry=独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。⋯一虢主辫魄≯膦莎删日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，

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4、果肉褐变、不能正常软化而发绵、出汁率低等现象，其中香味变淡甚至丧失是一个重要冷害特征，严重影响了果实品质。实验室前期研究发现，低温条件下，桃果实果香型香气物质含量较常温显著降低，而清香型香气物质的含量较常温有所增加；施加外源乙烯处理，在一定程度上促进了低温贮藏桃清香型香气向果香型香气的转变，部分清香型香气含量降低，而果香型香气含量上升。低温下施加外源乙烯处理，显著提高了内源乙烯的释放，乙烯合成相关基因ACO的活性降低。以上结果表明，乙烯与果实香气物质合成存在必然联系，但是关于乙烯对香气合成恢复的分子机理尚不清楚。通常代谢产物与代谢

5、底物成正相关，因此很有必要从基因的转录水平，结合香气挥发代谢谱结果，对乙烯参与桃果实香气物质合成的调控作用进行研究。研究的主要结果如下：1、数字基因表达谱测序发现，低温贮藏条件(0℃贮藏30d的桃果实CK2，乙烯处理的桃果实T)对基因的转录表达有较大影响，低温下桃果实中能量代谢和抗病相关基因如ATP酶(ATPase)基因、防御素(cryptdin)基因、病程相关索马甜(thaumatin)基因和几丁质酶(Chitin)基因的表达水平大幅上调，这可能是对适应低温胁迫的一种应激反应。乙烯处理后，这些抗逆基因的表达显著下调，但表达水平仍

6、高于常温贮藏桃样本CKl中的表达量，表明这些基因的转录表达可能受低温和乙烯的共同调控。低温下桃果实发生冷害，可能与能量和抗性相关代谢的失调有关。2、低温贮藏桃样本中，参与硬脂酸合成的硬脂酰CoA硫酯酶基因的表达水平较常温贮藏桃样本显著下调，低温条件下的两个样本(CK2和T)中，该基因的表达水平为O，低温下施加外源乙烯，没有改变硬脂酰CoA硫酯酶基因的转录水平。低温下硬脂酸合成关键基因的转录抑制，使不饱和脂肪酸主要通过亚油／麻酸途径进行。低温下亚油／麻酰CoA硫酯酶基因的表达上调，促进亚／麻油酸的合成，为香气物质合成保证底物的供应。

7、低温导致某些香气物质合成代谢失调的原因，可能由于硬脂酰CoA硫酯酶基因的转录受抑引起硬脂酸代谢失调造成的。3、脂氧合酶LOX基因通过Ⅱ．亚麻酸途径，参与醛类香气物质的合成。通过对LOX途径中LOX．ALDH、EH等基因家族成员的表达模式分析发现，基因家族不同成员可能参与不同的生物学过程，且它们对乙烯的敏感性不同。乙烯响应因子结合蛋白ERFl2为转录抑制因子，该基因的转录受到乙烯正调控，在CKl中的表达水平最高，低温下下调表达，施加乙烯处理表达上调。乙烯响应因子结合蛋白ERFl、ERF2、ERF5为转录激活因子，三基因的转录受到乙烯

8、负调控，在CK_2中的表达水平最低。低温下，ERFl2下调表达，解除了对LOX基因转录抑制作用，而促进LOX基因的上调表达，乙烯处理后ERFl2表达上调，抑制LOX家族基因的转录。乙烯通过ERFl、ERF2、ERF5和ERFl2等，转录激活或抑制L