论文题目：菠萝蜜果实香味物质形成相关酶活性及基因表达分析
摘要：菠萝蜜是著名的热带果树,香气是其重要的果实品质属性。本研究以8份菠萝蜜种质（12As,12Bs,12Cs,12D,12E,13D,13K和14A）不同成熟阶段的果实为材料,分析了果实香味物质形成有关的4个主要酶酶活性变化,同时运用实时荧光定量PCR方法分析了相应11个基因的表达变化,以期为进一步开展菠萝蜜育种和栽培技术研究提供理论基础。获得的主要研究结果如下:1、测定了脂氧合酶在菠萝蜜果实不同成熟阶段的活性变化,结果表明,除12E和14A种质中酶活性峰值出现在第III阶段外,其余6份种质中脂氧合酶活性均随着果实成熟不断下降。分析了5个脂氧合酶基因家族成员（Ah LOX1、Ah LOX2、Ah LOX3、Ah LOX4和Ah LOX5）在果实不同成熟阶段的基因表达变化,脂氧合酶基因主要在未成熟的果实中表达,不同基因的表达水平存在差异。在12Cs、12D和13D种质中,5个基因的表达变化与LOX酶活性变化趋势完全一致;12As和13K种质中,只有Ah LOX1基因与酶活性变化不一致,其余4个基因均在表达量降低的过程中伴随着酶活性的下降;12Bs、12E和14A种质中,基因表达变化与酶活性变化不完全一致。2、测定了氢过氧化物裂解酶在菠萝蜜果实不同成熟阶段的活性变化,结果表明,12As、12Cs、12D、13D和14A中的酶活性峰值出现在果实成熟第I阶段;12Bs和12E种质的酶活性峰值出现在果实成熟第III阶段;13K种质的酶活性峰值出现在果实成熟第IV阶段。分析了氢过氧化物裂解酶基因Ah HPL1在果实不同成熟阶段的表达变化,8份种质中,除12D中基因表达峰值出现在果实成熟第III阶段外,其余7份种质中的基因表达峰值均出现在果实成熟第I阶段。此外,12As、12Cs、13D和14A种质中酶活性随着基因表达量的下降而减弱,而在12Bs、12D、12E和13K种质中,酶活性变化与基因表达变化不一致。3、测定了乙醇脱氢酶在菠萝蜜果实不同成熟阶段的活性变化,结果表明,在12As、12Cs和12D种质中,ADH酶活性从果实成熟第I阶段到第II阶段显著下降,随后维持较低水平;在12Bs和12E中,酶活性一直保持较低水平;在13D、13K和14A种质中,酶活性保持较高水平。分析了4个乙醇脱氢酶基因家族成员（Ah ADH1、Ah ADH2、Ah ADH4和Ah ADH5）在果实不同成熟阶段的基因表达变化,4个基因在8份种质间的表达存在差异,有可能在不同的菠萝蜜种质中,香气形成过程中起主要作用的乙醇脱氢酶基因存在差异。4、测定了醇酰基转移酶在菠萝蜜果实不同成熟阶段的活性变化,结果表明,AAT酶活性变化在不同种质间存在差异。12Cs、13D、13K和14A中酶活性在果实成熟第I阶段达到峰值;12Bs中的酶活性峰值出现在果实成熟第II阶段;12As和12E中的酶活性峰值出现在第III阶段;12D中的酶活性峰值出现在第IV阶段。分析了醇酰基转移酶基因Ah AAT1在果实不同成熟阶段的基因表达变化,结果表明,Ah AAT1基因除在12Bs中较小表达外,在其余7份种质的果实成熟第III阶段和第IV阶段中均大量表达。尽管AAT酶活性与Ah AAT1基因表达的变化不一致,但不排除Ah AAT1基因对菠萝蜜果实香气物质形成的重要作用。
关键词：菠萝蜜;酶活性;基因表达;香气
学科专业：作物遗传育种
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 果实香气物质的组成
1.1.1 酯类物质
1.1.2 醇类、醛类和酮类物质
1.1.3 酚类和萜类物质
1.2 果实香气物质合成途径及相关酶
1.2.1 脂肪酸代谢途径
1.2.2 氨基酸代谢途径
1.2.3 萜类合成途径
1.3 菠萝蜜果实香气研究进展
1.4 实时荧光定量PCR技术
2 菠萝蜜果实成熟过程中香气物质形成相关酶的活性变化分析
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.2.1 脂氧合酶（LOX）活性
2.2.2 氢过氧化物裂解酶（HPL）活性
2.2.3 乙醇脱氢酶（ADH）活性
2.2.4 醇酰基转移酶（AAT）活性
2.2.5 数据处理与分析
2.3 结果与分析
2.3.1 菠萝蜜果实成熟过程中脂氧合酶的活性变化
2.3.2 菠萝蜜果实成熟过程中氢过氧化物裂解酶的活性变化
2.3.3 菠萝蜜果实成熟过程中乙醇脱氢酶的活性变化
2.3.4 菠萝蜜果实成熟过程中醇酰基转移酶的活性变化
2.4 讨论
2.4.1 脂氧合酶在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
2.4.2 氢过氧化物裂解酶在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
2.4.3 乙醇脱氢酶在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
2.4.4 醇酰基转移酶在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
2.5 结论
3 菠萝蜜果实成熟过程中香味物质形成相关酶基因的表达分析
3.1 试验材料
3.2 试验方法
3.2.1 总RNA的提取
3.2.2 cDNA第一链的合成
3.2.3 荧光定量PCR引物筛选
3.2.4 荧光定量PCR反应体系
3.2.5 数据处理与分析
3.3 结果与分析
3.3.1 菠萝蜜果实总RNA提取
3.3.2 目的基因引物的扩增特异性分析
3.3.3 菠萝蜜果实成熟过程中脂氧合酶基因的表达水平变化
3.3.4 菠萝蜜果实成熟过程中氢过氧化物裂解酶基因的表达水平变化
3.3.5 菠萝蜜果实成熟过程中乙醇脱氢酶基因的表达水平变化
3.3.6 菠萝蜜果实成熟过程中醇酰基转移酶基因的表达水平变化
3.4 讨论
3.4.1 脂氧合酶基因在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
3.4.2 氢过氧化物裂解酶基因在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
3.4.3 乙醇脱氢酶基因在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
3.4.4 醇酰基转移酶基因在菠萝蜜果实香气形成过程中的作用
3.5 结论
展望
参考文献
致谢
导师简介