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‘皮球桃’及其黄肉突变着色差异机理研究

文露  
【摘要】:本研究以‘皮球桃’及其黄肉变异成熟期的果实为试材,测定品质相关指标,比较两种果肉颜色桃在果实品质及营养价值上的差异。然后,再以‘皮球桃’(白肉)及其变异(黄肉)的春季嫩叶为DNA提取材料,采用ISSR和SRAP两种分子标记方法对芽变材料进行分子鉴定与分析,从基因组层面揭示两种桃的遗传差异。之后,以‘皮球桃’及其黄肉变异不同发育时期的叶片主脉及果肉为试材,采用HPLC法对两种桃中的类胡萝卜素进行定性定量分析,并通过qRT-PCR法检测类胡萝卜素合成相关酶基因的转录水平,将生理与分子结果有机结合,推断出CCD4基因的差异表达可能是造成两种桃果肉色泽不同的关键原因。最后,克隆及分析CCD4的编码区及启动子序列,并验证CCD4内含子中是否有反转录转座子插入。研究结果如下:1、成熟期果实品质比较结果表明,芽变桃比‘皮球桃’具有更好的商品性、更高的营养价值和保健功能,值得大力推广应用。2、采用ISSR和SRAP两种分子标记,仅引物UBC827、UBC848、组合Me4-Em1稳定地扩增出了特异条带,说明‘皮球桃’与其黄肉变异在基因组DNA水平上确实存在差异,并且两者的遗传背景非常相似、亲缘关系很近,黄肉突变体确实为‘皮球桃’的芽变株。3、HPLC分析表明,β-隐黄质、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的积累差异促使芽变桃中类胡萝卜素总含量极显著高于‘皮球桃’,导致芽变桃果肉及叶脉表现为黄色。4、qRT-PCR结果表明,CCD4在‘皮球桃’果肉及叶脉中高量表达,在芽变桃中始终低表达,这与类胡萝卜素的积累模式一致,因此CCD4的差异表达可能是导致两种桃中类胡萝卜素含量差异显著的关键原因。5、为了确认导致CCD4差异表达的变异机制,本研究克隆了‘皮球桃’与芽变桃CCD4基因的编码区和启动子区序列,并验证了其内含子中是否有反转录转座子插入,结果显示该基因的编码区序列、启动子序列、反转录转座子均无差异,表明CCD4在两种桃中差异表达不是由于该基因编码区和启动子区序列突变及反转录转座子插入引起的。


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