园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (12): 2743-2757.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0513
吴卓群1, 陈鹏旭1, 陈思怡2, 张福琼2, 方红2, 祝建1, 谢宗周1, 李春龙1, 刘继红1,*()
收稿日期:
2024-03-28
修回日期:
2024-09-09
出版日期:
2024-12-25
发布日期:
2024-12-13
通讯作者:
基金资助:
WU Zhuoqun1, CHEN Pengxu1, CHEN Siyi2, ZHANG Fuqiong2, FANG Hong2, ZHU Jian1, XIE Zongzhou1, LI Chunlong1, LIU Jihong1()
Received:
2024-03-28
Revised:
2024-09-09
Published:
2024-12-25
Online:
2024-12-13
摘要:
日灼是柑橘生产中常见的生理障碍,但其形成机制不清晰。2021年在湖北省当阳市半月镇凤凰山,以温州蜜柑和椪柑果实为试材,通过日灼果皮受伤程度对比、细胞形态学观察以及抗氧化物质含量和基因表达量差异等多角度综合比较二者的日灼差异并分析可能机制。结果表明,温州蜜柑(日灼发生率43.12%)比椪柑(22.52%)更易遭受日灼伤害;日灼对于温州蜜柑果皮细胞紧密度造成严重影响的同时还造成木质素的积累,并积累更多的活性氧。聚甲氧基黄酮途径中的代谢物川皮苷在椪柑日灼伤害过程中显著富集。类黄酮代谢中关键酶基因CrCHS2、CrCHI和CrFNS以及聚甲氧基黄酮合成关键基因CrOMT2在椪柑日灼果皮中均显著上调,并且表达水平显著高于相同日灼等级的温州蜜柑。上述结果表明,温州蜜柑和椪柑果实产生日灼差异的主要原因是椪柑含有更多抗氧化物质,能够更有效地减少活性氧积累,从而减弱日灼造成的伤害。
吴卓群, 陈鹏旭, 陈思怡, 张福琼, 方红, 祝建, 谢宗周, 李春龙, 刘继红. 温州蜜柑与椪柑果实日灼发生差异及机制[J]. 园艺学报, 2024, 51(12): 2743-2757.
WU Zhuoqun, CHEN Pengxu, CHEN Siyi, ZHANG Fuqiong, FANG Hong, ZHU Jian, XIE Zongzhou, LI Chunlong, LIU Jihong. Differences in Occurrence of Fruit Sunburn Between Satsuma Mandarin and Ponkan Tangerine and Possible Mechanisms[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(12): 2743-2757.
日灼等级 Sunburn grade | 日灼特征 Sunburn characteristic |
---|---|
SB-0 | 正常青色果皮 Normal cyan pericarp |
SB-1 | 微微变淡黄的日灼面积小于1/5,无褐色斑 The peel turned slightly yellowish,the area of sunburn was less than 1/5,and there was no brown part |
SB-2 | 黄色或深黄色日灼面积1/5 ~ 1/3,有褐色斑点 The skin turns yellow/dark yellow with some brown spots in the area where sunburn occurs |
SB-3 | 黄色日灼面积大于1/3,褐色斑点变成褐面 The yellow area of the peel is more than 1/3,and the brown spots become brown |
表1 柑橘果实日灼等级划分标准
Table 1 Standard for grading sunburn of citrus
日灼等级 Sunburn grade | 日灼特征 Sunburn characteristic |
---|---|
SB-0 | 正常青色果皮 Normal cyan pericarp |
SB-1 | 微微变淡黄的日灼面积小于1/5,无褐色斑 The peel turned slightly yellowish,the area of sunburn was less than 1/5,and there was no brown part |
SB-2 | 黄色或深黄色日灼面积1/5 ~ 1/3,有褐色斑点 The skin turns yellow/dark yellow with some brown spots in the area where sunburn occurs |
SB-3 | 黄色日灼面积大于1/3,褐色斑点变成褐面 The yellow area of the peel is more than 1/3,and the brown spots become brown |
引物 Primer | 上游引物(5′-3′) Forward primer | 下游引物(5′-3′) Reverse primer |
---|---|---|
Actin | CCGACCGTATGAGCAAGGAAA | TTCCTGTGGACAATGGATGGA |
CrCHS2 | GTTCCAAATTGTGTCGGGGG | CGGACTAAACGCCTCATCCA |
CrCHI | CCGAAAGATGGTGTTGCGGT | CAGAGCTAAGGCGACGATGT |
CrFNS | TGTGTTGTTTGTGAACCTTTGGT | TCCAATGGGTTCTTCCAAATTT |
CrLAR | GAAAAGCGCAGAGTAAGGCG | CCAATGTCAGTGCCTGCAAC |
CrOMT2 | ATGGCTGCGAATCGGGAAG | TGAAGTCATCATGGGGCTCAA |
CrOMT3 | TGCGAATCGGGAAGGTCAG | ATGGATGCTTGTCCGTCAACT |
表2 实时定量PCR分析基因表达所用的引物
Table 2 Primers used for gene expression analysis by real time quantitative PCR
引物 Primer | 上游引物(5′-3′) Forward primer | 下游引物(5′-3′) Reverse primer |
---|---|---|
Actin | CCGACCGTATGAGCAAGGAAA | TTCCTGTGGACAATGGATGGA |
CrCHS2 | GTTCCAAATTGTGTCGGGGG | CGGACTAAACGCCTCATCCA |
CrCHI | CCGAAAGATGGTGTTGCGGT | CAGAGCTAAGGCGACGATGT |
CrFNS | TGTGTTGTTTGTGAACCTTTGGT | TCCAATGGGTTCTTCCAAATTT |
CrLAR | GAAAAGCGCAGAGTAAGGCG | CCAATGTCAGTGCCTGCAAC |
CrOMT2 | ATGGCTGCGAATCGGGAAG | TGAAGTCATCATGGGGCTCAA |
CrOMT3 | TGCGAATCGGGAAGGTCAG | ATGGATGCTTGTCCGTCAACT |
图1 不同时期温州蜜柑与椪柑果实表面温度 不同小写字母表示材料间差异显著(P < 0.05)。下同。
Fig. 1 Fruit surface temperature of Satsuma and Ponkan at different periods Different lowercase letters indicate significant differences between varieties of different grades at P < 0.05. The same below.
图2 不同日灼等级(SB-0 ~ SB-3)的温州蜜柑与椪柑果实特征与色泽(a*/b*)
Fig. 2 Fruit characteristics and color(a*/b*)of Satsuma and Ponkan with different sunburn grades(SB-0-SB-3)
图5 不同日灼等级(SB-0 ~ SB-3)的温州蜜柑和椪柑果皮扫描电镜观察 箭头表示裂缝与塌陷。
Fig. 5 Observation of Satsuma and Ponkan fruit peel with different sunburn grades(SB-0-SB-3)by scanning electronic microscope Arrows indicate cracks and collapses.
图6 不同日灼等级(SB-0 ~ SB-3)的温州蜜柑和椪柑果皮活性氧(绿色荧光)的分布
Fig. 6 Distribution of reactive oxygen species in Satsuma and Ponkan fruit peel with different sunburn grades(SB-0-SB-3)
图9 不同日灼等级(SB-0 ~ SB-3)的温州蜜柑和椪柑果皮聚甲氧基黄酮合成关键基因的表达量
Fig. 9 Expression of key genes for synthesis of polymethoxyflavone in Satsuma mandarin and Ponkan fruit peel of different sunburn grades(SB-0-B-3)
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