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“渝沃无核”沃柑的果实品质和遗传差异初步分析

“渝沃无核”沃柑的果实品质和遗传差异初步分析

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作者：彭洁西南大学

学位级别：硕士

沃柑由“坦普尔”桔橙和“丹西”红桔杂交得到,表现出高糖低酸、晚熟、丰产优质等特点,但其种子数较多,一定程度上影响消费者口感和市场接受度。为改良沃柑种子数多的缺点,国家果树种质重庆柑橘圃利用γ辐射获得的沃柑少核突变体“渝沃... 详细信息

沃柑由“坦普尔”桔橙和“丹西”红桔杂交得到,表现出高糖低酸、晚熟、丰产优质等特点,但其种子数较多,一定程度上影响消费者口感和市场接受度。为改良沃柑种子数多的缺点,国家果树种质重庆柑橘圃利用γ辐射获得的沃柑少核突变体“渝沃无核”,其种子数量大幅减少。另外以色列也利用辐射诱变获得过无核沃柑,不仅种子数量大为减少,但同时也出现座果率低、易产生大小不整齐果实的问题。本研究拟通过比较沃柑及其少核/无核沃柑突变株的果实品质,同时结合测序技术,从分子水平上解析造成‘渝沃无核’少核、花期座果率较低等表型差异的主要遗传因素,对后续沃柑的遗传改良和生产具有重要意义。主要研究结果如下:1、果实品质比较以普通沃柑、091无核沃柑和“渝沃无核”的果实为实验材料,测定果实品质。（1）在种子数量上,“渝沃无核”的种子数量显著少于普通沃柑,相较于091无核沃柑无显著差异,2020年平均种子数量比2019年高。（2）在果实品质上,相比普通沃柑,“渝沃无核”和091无核沃柑的成熟期提前、果皮变厚、较难剥皮,同时三个品种在果实发育后期可溶性固形物、抗坏血酸含量、还原糖含量、转化糖含量、固酸比上升,可滴定酸含量下降,其中“渝沃无核”的可溶性固形物、固酸比和抗坏血酸含量最高,可滴定酸、转化糖含量最低。2、全基因组重测序比较以普通沃柑和“渝沃无核”的成熟叶片为材料,进行基因组测序分析。（1）“渝沃无核”的串联重复序列在基因组上的比例是3.44%,约为普通沃柑（7.46%）的一半。（2）对串联重复序列所在位置的基因进行GO功能富集,主要涉及代谢和生物合成,且普通沃柑相关基因只涉及小分子绑定、RNA绑定,“渝沃无核”只涉及RNA聚合酶活性、与物质的跨膜运动有关的ATPase活性。（3）KEGG通路富集主要涉及代谢过程和次生代谢物合成,且普通沃柑只涉及胞吞过程、同源重组,“渝沃无核”只涉及半乳糖代谢和过氧化物酶体相关途径存在差异。3、叶片的转录组比较以普通沃柑和“渝沃无核”的春季幼叶为材料,利用RNA-Seq技术进行测序分析。（1）共鉴定出3493个差异表达基因（DEGs）,GO功能注释主要涉及DNA代谢过程、染色体结构、微管基础过程;（3）KEGG通路注释主要涉及DNA复制、蜡质合成和错配修复,其中与蔗糖合成的相关基因在“渝沃无核”中上调表达。4、花期子房的转录组比较以普通沃柑和“渝沃无核”的花期子房为材料,利用RNA-Seq技术进行测序分析。（1）在“渝沃无核”和沃柑之间存在4140个DEGs,GO功能富集主要涉及碳水化合物代谢过程、氧化还原过程、β-半乳糖苷酶复合物,（2）KEGG通路富集主要涉及苯丙素生物合成、内质网蛋白加工和次生代谢物合成,其中与β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶、热休克蛋白、黄酮醇合成酶、生长素早期生长响应相关的DEGs在“渝沃无核”中多数下调表达,花粉相关的G型受体激酶基因上调表达。

关键词： “渝沃无核” 果实品质 RNA-seq技术全基因组重测序遗传差异

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