[目的]明确江西省地方特色品种'马家柚'果实发育期有机酸的变化规律及其与柠檬酸相关基因表达量的关系,揭示'马家柚'果实品质形成的分子机制.[方法]研究以'马家柚'发育期果实为材料,应用高效液相色谱技术(HPLC)测定花后60～210 d果实中有机酸组分及含量,以及通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成、转运和降解相关基因表达量的变化,分析柠檬酸变化规律与相关基因表达量的联系.[结果]'马家柚'果实发育期有机酸呈先上升后下降的趋势,柠檬酸含量占总有机酸的45.51％～81.47％,且其变化趋势与有机酸变化趋势一致.在整个果实发育期柠檬酸合成基因CmPEPC1、CmPEPC2、CmCS1和CmCS2相对表达量变化与柠檬酸含量变化趋势不同;柠檬酸运输相关基因CmCHX和CmVHP2表达量的变化与柠檬酸积累趋势也不一致,但CmDIC基因在果实发育前期的下调表达促进了柠檬酸的快速积累,同时CmVHA-c4的表达与柠檬酸积累密切相关;与降解相关的CmGS2和CmACLβ1基因均在柠檬酸快速增长期时开始下调表达,但在果实成熟期柠檬酸含量下降时表达量变化不大.同时CmAco3、CmGAD5和CmGABA-T均在花后210 d果实成熟期柠檬酸含量下降时表达量达到最高并且显著高于花后195 d.[结论]'马家柚'果实有机酸在果实膨大期持续上升,而在成熟期后开始下降,并且有机酸的含量及变化趋势均由柠檬酸决定.柠檬酸的积累不受柠檬酸合成相关基因表达的直接影响,而是由柠檬酸转运载体基因以及降解基因的表达决定.在果实发育前中期,柠檬酸的积累主要受CmDIC、CmVHA-c4、CmGS2以及CmACLβ1基因的调控,其降解主要通过谷氨酰胺和乙酰辅酶A途径进行,而在果实发育后期柠檬酸的积累在受CmVHA-c4基因调控的同时也受CmAco3、CmGAD5和CmGABA-T的调控,其降解主要通过GABA途径进行.

’马家柚’;果实发育;柠檬酸;基因表达

易明亮;张王妮;杨莉;匡柳青;刘德春;刘勇;胡威

江西农业大学 农学院/江西省井冈蜜柚繁育与栽培技术工程中心,江西 南昌 330045;陕西枫丹百丽生物科技有限公司,陕西 宝鸡 721199

江西农业大学学报

[1]易明亮;张王妮;杨莉;匡柳青;刘德春;刘勇;胡威-.'马家柚'果实发育期有机酸含量变化及柠檬酸代谢相关基因的表达分析)[J].江西农业大学学报,2022(04):841-851

CmPEPC1,CmPEPC2,CmCS1,CmCS2,CmCHX,CmVHP2,CmDIC,CmVHA,CmGS2,CmACL,CmAco3,CmGAD5,CmGABA

马家柚,果实发育期,有机酸含量,含量变化,柠檬酸代谢,代谢相关基因,表达分析,省地,地方特色,相关基因表达,基因表达量,果实品质,品质形成,高效液相色谱技术,HPLC,先上,总有机酸,相对表达量,c4,增长期,果实成熟,成熟期,下降时,果实膨大期,持续上升,运载,降解基因,前中期,谷氨酰胺,辅酶,基因调控

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