低温弱光下aga2突变体西瓜果实糖代谢差异表达基因分析
2021-07-26丁双玉宫国义张海英郭绍贵于泳涛李茂营
丁双玉 任 毅 宫国义 张海英 郭绍贵 于泳涛 李茂营 张 洁 许 勇*
(1 北京农学院植物科学技术学院,北京 102206;2 北京市农林科学院蔬菜研究中心,农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,北京蔬菜种质改良实验室,北京 100097)
西瓜(Citrullus lanatus)是我国重要的园艺作物,秋茬栽培西瓜果实膨大期常出现低温胁迫导致果实膨大速度慢,糖度下降,影响西瓜的产量和品质。因此,研究低温影响下西瓜果实糖分积累的响应基因对于提高秋茬西瓜的产量和品质具有重要意义。
低温会引起作物果实的生理生化水平发生变化(Keller &Steffen,1995),其中可溶性糖含量变化是重要的理化指标之一(Shao et al.,2013)。关于低温引起作物果实糖分变化的研究已有较多报道,糖与低温逆境的关联现象最先在马铃薯块茎上被发现(Gounaris,2001),而后在甜瓜(郝敬虹等,2009)、番茄(王丽娟和李天来,2011)、黄瓜(Gu et al.,2017)、甘蔗(Selvarajan et al.,2018)中也检测到果实可溶性糖含量变化与低温关联。低温弱光可降低果实含糖量,郝敬虹(2009)在甜瓜果实膨大期进行夜间9 ℃处理,结果表明低温显著降低了果糖(Fructose)、葡萄糖(Glucose)、蔗糖(Sucrose)、棉籽糖(Raffinose)和水苏糖(Stachyose)含量;王丽娟和李天来(2011)发现,低温下番茄膨大期果实中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量均较常温处理下降。
果实糖分积累与温度密切相关,已有研究主要集中于低温下不同种质资源糖代谢酶活性和可溶性糖含量的变化,材料遗传背景差异较大,尚未利用突变体材料挖掘糖分积累关键基因的表达和可溶性糖含量的关系。低温条件下果实糖含量变化的分子机理尚未取得突破,尤其是在西瓜中被低温抑制的关键糖代谢酶基因调控果实糖分积累的分子机制还鲜见报道。……
