藍莓果實發(fā)育解剖及果形相關(guān)基因分離研究.pdf

1、藍莓（Vaccinium corymbosum）是一種高價值經(jīng)濟作物，其果實深受消費者的喜愛。藍莓品種繁多，不同品種之間果實的大小、形狀、果肉質(zhì)地、果實風(fēng)味、成熟期等影響果實品質(zhì)的指標(biāo)均不相同。目前，藍莓果實相關(guān)研究主要集中在藍莓花青苷的合成與調(diào)控、成熟果實的果實品質(zhì)、果實耐儲性、優(yōu)良果實品種的育種上，鮮有見到關(guān)于藍莓果實發(fā)育與果實形態(tài)方面的研究。掌握藍莓果實發(fā)育與果實形態(tài)發(fā)育規(guī)律，對藍莓農(nóng)業(yè)上田間管理與新品種培育都具有重要的指導(dǎo)意義。

2、本文選取圓形、大果品種‘奧尼爾’(O'Neal)，扁圓形、大果品種‘布里吉塔’(Brigita)，及圓形、小果品種‘藍雨’(Bluerain)3個藍莓品種為研究對象，通過測定果實生長曲線（包括橫徑、縱徑、單果重），組織石蠟切片，以及果形相關(guān)基因VcFAS、VcSUN、VcOVATE的分離、表達等方面探究3個品種的果實發(fā)育規(guī)律以及3個品種之間藍莓果形形成的差異的原因，具體研究結(jié)果如下:
　　(1)分別于2015與2016年統(tǒng)計3個藍

3、莓品種花芽膨大期的發(fā)育規(guī)律以及單果重發(fā)育曲線，并根據(jù)結(jié)果將花芽膨大期分為Ⅰ-S0期6個時期，將標(biāo)記后果實分為S1-S6期。3個藍莓品種單果重增長曲線均呈雙“S”型增長，具有2個快速生長期。在S0-S1期3個品種果肉細(xì)胞均在進行平周分裂和垂周分裂。果肉細(xì)胞主要進行垂周分裂，平周分裂很弱。在果實發(fā)育早期（S0-S1期）細(xì)胞分裂最旺盛。期間果肉細(xì)胞也在膨大，但是膨大能力很弱。從S1期開始，細(xì)胞開始急劇膨大，一直持續(xù)到S6期。3個藍莓品種的橫縱

4、徑、縱剖面面積、果形指數(shù)的變化趨勢類似。
　　雖然發(fā)育趨勢基本一致，但3個藍莓品種的果實與形態(tài)發(fā)育也存在明顯差別。從鈴鐺花大小來看，‘藍雨’鈴鐺花明顯小于‘奧尼爾’和‘布里吉塔’。在果實發(fā)育的2個快速生長期中，‘藍雨’持續(xù)時間均最短，且在2個快速生長期‘藍雨’的發(fā)育明顯比‘奧尼爾’與‘布里吉塔’緩慢?！畩W尼爾’與‘布里吉塔’相比，在花芽膨大期‘奧尼爾’花與‘布里吉塔’相差較小，但在2個快速生長期，特別是在第2個快速生長期‘布里吉塔

5、’發(fā)育明顯比‘奧尼爾’快。在S1-S6期3個藍莓品種的垂周分裂存在明顯差異。在S1期之后‘藍雨’果肉縱向細(xì)胞基本停止分裂，而‘奧尼爾’與‘布里吉塔’縱向細(xì)胞仍在繼續(xù)分裂，這或許是造成‘奧尼爾’、‘布里吉塔’與‘藍雨’果實大小與形狀產(chǎn)生巨大差異的重要原因。
　　(2)從3個藍莓品種中成功分離得到了VcFAS、VcSUN及VcOVATE基因。生物信息分析表明，不同藍莓品種的VcFAS、VcSUN及VcOVATE基因均存在多個單核苷酸多

6、態(tài)性（SNPs）;VcFAS基因包含5個內(nèi)含子，在第1、2及第5個內(nèi)含子間存在較大的插入或缺失序列;VcSUN基因包含4個內(nèi)含子，VcOVATE基因無內(nèi)含子。分析VcFAS、VcSUN及VcOVATE蛋白進行系統(tǒng)進化樹發(fā)現(xiàn)，3個蛋白分別與葡萄（Vitis vinifera）YABBY2蛋白(XP_010651638)、葡萄類IQ-DOMAIN1(XP_002277151)蛋白以及白梨(Pyrus bretschneideri)OFP7(

7、XP_009371567)蛋白序列相似度最高，分別為76％、50％及54％。
　　qPCR結(jié)果顯示VcFAS、VcSUN基因在‘藍雨’花芽膨大期、‘奧尼爾’與‘布里吉塔’第1個快速生長期表達水平較高;VcOVATE基因在‘藍雨’花芽膨大期、‘奧尼爾’與‘布里吉塔’第1個快速生長期中表達量較高。3個藍莓品種VcFAS、VcSUN基因在花芽膨大與果實發(fā)育進程中的表達模式與果實發(fā)育進程中果實橫徑、單果重生長曲線吻合。結(jié)合這2個基因在番茄