cbf冷信号途径在热处理诱导采后香蕉果实抗冷抗病中的响应

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1、学校代码：10564学号：2014308517分类号：Q812/819密级：硕士学位论文CBF冷信号途径在热处理诱导采后香蕉果实抗冷抗病中的响应李璐第一指导教师：庞学群教授第二指导教师：王海波副教授学院名称：生命科学学院专业学位类别：工程硕士领域：生物工程答辩委员会主席：胡位荣教授中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，

2、均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：学位论文提交同意书本学位论文符合国家和华南农业大学关于研究生学位论文的相关规定，达到学位授予要求，同意提交。导师签名：日期：学科带头人签名：日期：摘要香蕉（Musaacuminata，AAAgroup）是热带、亚热带地区的主要水果之一，同时也是一种粮食作物。采后香蕉果实对低温比较敏感，贮运温度低于11℃易发生冷害。此外，采后香蕉果实也很容易感染炭疽病菌而造成病害腐烂现象。这些都严重影响采后香蕉果实的外观品质和贮藏运输，造成严重的经济损失。因此，研究采后香蕉

3、果实的抗冷害和抗病害的应用技术及其发生机制，都有着重要的理论意义和应用价值。本文以巴西香蕉（Musa.AAAgroup，cv.Brazil）为研究材料，研究了在热处理（Hotwaterdipping，HWD）诱导下减轻采后香蕉果实贮藏过程中的冷害和病害的问题。主要运用实时荧光定量PCR技术对冷信号、活性氧、钙信号、热激蛋白（HSP70）以及热激转录因子（HSFA1）在热处理以后分别贮藏于常温20℃和低温7℃条件下基因表达的水平进行检测。探讨了热处理以后采后香蕉果实的抗冷机理，以及冷信号通路与活性氧、钙信号、HSP70、HSFA1的关联性；

4、同时也探讨了采后香蕉果实在贮藏过程中，冷信号通路基因与病害胁迫的关系。主要研究结果如下：1.热处理诱导的MaICE基因表达量在低温7℃贮藏1h时迅速升高达到最高峰，DREB类（MaDREB1D、MaDREB1E、MaDREB1G及MaDREB3）基因表达量在7℃处理1h均有一个最大值，之后MaCOR413基因在低温7℃时4h有一个表达高峰。其中MaDREB1D的表达模式与其他DREB基因有所不同，除了在1h有一个最大值，MaDREB1D基因在120h（冷害症状突出）时又出现一个表达最高峰。可见，热处理诱导采后香蕉果实的抗冷性可能与CBF冷

5、应答通路密切相关。2.热处理对MaAPX、MaMAPK、MaCAT、MaNOX在常温20℃贮藏条件下有明显的诱导作用，使基因表达有不同程度的增强；而MaCAT、MaNOX基因在低温7℃条件贮藏时并没有特别明显的响应抗冷作用。同时对比冷信号通路ICE-CBF-COR的表达时间模式可知，其响应热处理的时间点类似，可以推断出本论文得到国家自然科学基金项目（31301584）、十二五国家科技支撑计划课题（2015BAD16B07）、国家重点基础研究973计划课题（2013CB127105）、广东省高校优秀青年教师项目（40614G01001）、

6、广东省科技计划项目（2012A020100007）的资助。I热处理诱导了活性氧信号与冷信号通路的共同响应，且响应使得活性氧基因表达呈现上调作用。3.热处理后常温20℃贮藏时诱导了钙信号基因MaCA、MaCMTA3表达的上调，进入低温7℃贮藏后，基因表达呈现下调趋势，但总体要高于对照组；而MaCaM、MaCDPK基因在热处理诱导后常温20℃贮藏时表达量较高，进入低温7℃后表达量持续升高，并高于对照组。钙信号基因均对热处理后在常温20℃和低温7℃贮藏下的冷胁迫进行了响应，且与冷信号通路基因表达具有相同趋势变化，即在热处理后的1-4h基因表达量

7、迅速增高，在低温7℃胁迫时也有较高的表达量响应，同时还有共同参与调控抗冷胁迫的钙离子信号。推测热处理诱导了钙信号与冷信号通路共同响应，且响应具有交叉的调控网络。4.在低温7℃贮藏诱导的香蕉果实MaHSFA1基因表达量逐渐下降。52℃热处理诱导MaHSFA1基因表达增强，且在热处理后0.5h有一个较小的基因表达峰值。在低温7℃贮藏过程中，经热处理后的MaHSFA1基因表达在贮藏4h迅速升高至峰值，之后又迅速下降，在整个处理过程中，热处理的MaHSFA1基因表达量一直高于对照组（7℃，120h除外）。低温7℃贮藏导致香蕉果实MaHSP70基因

8、表达量下降。香蕉经热处理后的0.5h其MaHSP70基因表达迅速升高至最大值，是对照的4倍多，之后逐渐下降。经热处理的香蕉MaHSP70基因表达在7℃贮藏下整体呈现下降趋势，但一直高于对照。总