琯溪蜜柚成熟期间汁胞纤维素含量及其合成酶基因表达分析

摘要

【目的】探究琯溪蜜柚汁胞粒化与次生壁纤维素含量、自由水和束缚水含量、品质等指标的相关性以及纤维素合成酶基因表达情况,以期为汁胞粒化过程中次生壁形成的分子调控机制研究提供依据。【方法】选取2018年8、9、10和11月4个时期的琯溪蜜柚果实,测定汁胞粒化率、可溶性固形物(total soluble solid,TSS)、可滴定酸(titratable acid,TA)、含水量和纤维素含量。从汁胞转录组中筛选差异表达的纤维素合酶基因(cellulose synthase,CESA)并进行分类和表达分析。【结果】琯溪蜜柚果实10月后,果实横径迅速增加,汁胞粒化明显加速,单汁胞粒化严重,纤维素、TA和束缚水含量显著上升,果形指数和自由水含量明显下降;转录组筛选差异基因CrCESA4、CrCESA7-1和CrCESA8分别与拟南芥AtCESA4、陆地棉GhCESA7和拟南芥AtCESA8聚类在一起。CrCESA4、CrCESA7-1、CrCESA8基因相对表达量在11月显著上升,相对表达量与转录组一致。【结论】汁胞粒化程度与纤维素、TA和束缚水含量呈正相关,与果形指数和自由水含量呈负相关;进化树、转录组和表达分析表明CrCESA4、CrCESA7-1、CrCESA8可能参与了汁胞粒化过程中次生壁纤维素的合成。