西瓜果肉质地差异性分析

作     者：郭禹 

作者单位：东北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王学征

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：西瓜 果肉质地 细胞超显微结构 酶活测定 基因表达 

摘      要：随着现代生活水准的不断提升和蔬果市场全球化发展的加速,人们对西瓜的品质要求和关注度不断提高,果实质地被认为是西瓜果实品质的一个重要的组成部分并且是商品性评估的重要指标,其既影响果实品尝时的口感,也影响着果实采后的贮藏与运输和顾客的购买意愿,从而受到果品行业的极大重视。为探究西瓜果肉质地形成机理,本研究以5个不同质地类型的西瓜品种为试材,分别在授粉后14、28、35天,采集西瓜果肉,分析果实发育过程中的单果重及果实硬度、脆度的变化。同时选取3个代表性品种,对果肉断裂面的细胞利用透射电镜进行了超显微结构的观察和比较,测定了果胶、半纤维素、纤维素这三种果肉细胞壁物质的含量,分析了四种酶活性β-半乳糖苷酶（β-Gal）、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）、纤维素酶（Cx）及其相关基因表达量,利用重测序数据,比较了不同西瓜品种上述四种酶基因序列差异。主要取得以下研究结果:（1）供试的5个西瓜品种间质地存在差异,不同品种果肉质地的变化趋势差异明显,质地数值在生长发育初期就有明显差异。硬质地西瓜表现为较高的硬度、脆度、内聚性、回复性、胶性和咀嚼性。软质地西瓜表现为较低的硬度、脆度、内聚性、回复性、胶性和咀嚼性。（2）不同质地西瓜果肉细胞结构存在差异。硬质果肉细胞偏小,较圆,排列紧密。软质果肉细胞偏大,细长,细胞间隙偏大。因此可以得出西瓜品种间质地差异可能是由果肉细胞结构的差异导致的。（3）3个供试的西瓜品种其果肉细胞壁各组分含量在果实生长过程中存在较大的差异,即质地硬、脆度高的品种总果胶含量、半纤维素和纤维素含量都比较高。（4）通过对果肉细胞壁发育相关的4种酶活性及其基因表达量分析发现,硬度低的品种β-Gal酶和PG酶活性及基因表达量较高,纤维素酶在果实发育初期差值较大,β-Gal酶活性与硬度呈极显著负相关,与脆度、内聚性、回复性、胶性、咀嚼性呈显著负相关,与黏附性呈显著正相关。PG酶活性与硬度呈极显著负相关,与脆度、内聚性、回复性、胶性和咀嚼性呈极显著负相关,与黏附性呈显著正相关。表明PG酶和β-Gal酶可能对果肉质地的变化起到重要作用。（5）根据基因组重测序结果和西瓜基因组数据库,分析比对果胶甲酯酶基因Cla003320、多聚半乳糖醛酸酶基因Cla015505、β-半乳糖苷酶基因Cla007856、纤维素酶基因Cla013376在品种间的差异,其中果胶甲酯酶基因Cla003320在品种间存在氨基酸差异,其余基因均为单碱基差异。