蓝莓果实关键品质形成规律及花青苷合成相关酶的研究

【摘要】：果品的品质是果色、风味和营养价值的综合。果色是蓝莓果实品质的重要指标之一,它与黄酮类物质的种类、多少和分布状况有关。花青苷在防止或减轻许多慢性疾病所起的作用日益成为人们研究的热点,蓝莓因其含有大量的花青苷而受到人们的亲睐。为探究蓝莓果实发育过程中关键品质的变化规律以及花青苷合成相关酶的特性,以‘蓝丰’和‘粉蓝’两个蓝莓品种为试材,研究了果实发育过程中糖、花青苷、总酚和类黄酮的变化规律,并分析了‘蓝丰’和‘粉蓝’花青苷合成相关酶的时空表达,研究结果表明： 1：蓝莓果实关键品质形成规律 蓝莓果实中的碳水化合物主要以积累己糖为主,花青苷含量与葡萄糖、果糖含量呈显著正相关(‘蓝丰’r=0.818*和r=0.835**‘粉蓝’r=0.769*和r=0.805*)果实花青苷含量从盛花后50d开始逐渐增加,幼果期总酚和类黄酮含量较高,随着果实发育,总酚和类黄酮含量整体呈下降趋势,成熟期略有上升。在果实的整个发育过程中,‘粉蓝’的花青苷、糖、总酚和类黄酮含量均高于‘蓝丰’。 2：蓝莓果实花青苷合成相关酶的研究 果实中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与蓝莓花青苷含量变化相关性不显著,而与酚类和类黄酮化合物的含量变化呈显著正相关(‘蓝丰’r=0.714*r=0.726*‘粉蓝’r=0.729*r=0.713*),它与总酚和类黄酮的伴随性得以证实。蓝莓果实代谢相关酶在果实发育前期表达量逐渐降低,果实发育中期降至最低,果实发育后期开始表达量逐渐增加,至果实成熟信号强度最强。‘蓝丰’花青苷含量与合成相关酶CHS.CHI.DFR.ANS的蛋白表达量呈极显著正相关(CHS r=0.942**,CHI r=0.931**,DFR r=0.910**, ANS r=0.876**),与ANS基因表达量相关性极显著(ANS r=1.000**)。‘粉蓝’花青苷含量与PAL蛋白表达量相关性显著(PAL r=0.873**),与DFR和ANS相关性不显著(DFR r=0.334, ANS r=0.679)。由此可以推断出CHS.CHI.DFR.ANS可能是调控蓝丰花青苷合成的关键酶,PAL可能是调控粉蓝花青苷合成的关键酶。免疫组织化学定位结果表明,ANS主要定位在蓝莓果实的种子、外果皮、中果皮和维管束中。 3：蓝莓果实关键品质与花青苷合成相关酶的关系 在‘蓝丰’果实发育过程中,CHI、DFR和ANS的蛋白表达量与葡萄糖和果糖含量呈显著正相关,ANS和CHS蛋白表达量与葡萄糖和果糖含量呈极显著正相关。在粉蓝果实发育过程中,PAL和ANS的蛋白表达量与葡萄糖和果糖含量呈显著正相关。本研究结果在一定程度上说明糖可能是促进了花青苷合成酶的表达,从而促进花青苷的合成,但具体机理还待进一步研究。