云南西部至广西西北部柿种质资源果实耐贮性及其乙烯合成启动机制的转录组学解析

Persimmon prduction in southwest of China has the same problem that fruit is easy to soften. In this study, wild persimmon materials with signififficantly different storability from west of Yunnan to northwest of Guangxi Province are studied by transcriptome analysis. The work is to clarify the postharvest fruit ethylene production and ORP changes, identify genes involved in the initiation of ethylene biosynthesis in persimmon, which is not only helpful to explaining the molecular mechanism of the initiation of ethylene biosynthesis by the upstream genes or TFs, but also contributes to providing basal knowledge and evidence for development of new technologies for improvements in storability and quality of persimmon fruit. All are meaningful to persimmon industry.

与国内其他主要产区类似，我国西南地区的涩柿和甜柿均存在采收期相对集中、果实采后快速后熟等问题。本项目计划利用覆盖云南西部至广西西北部的柿种质材料，比较分析耐贮性差异显著的果实采后乙烯合成和ORP变化规律，利用转录组测序分析筛选柿乙烯合成和信号转导以及氧化还原体系等代谢途径相关基因及转录因子，得到引发乙烯合成启动从而导致果实贮藏性显著差异的关键候选基因，阐述不同柿种质资源的果实内部乙烯生物合成启动的分子机理，建立乙烯合成启动的生物模型。同时为实现控制果实软化提供理论依据，为果实采后保鲜开辟新途径，具有广阔的应用前景。

项目针对我国西南地区的涩柿和甜柿普遍存在的采收期相对集中、果实采后快速后熟等问题，利用覆盖云南西部至广西西北部的柿品种和野生种质材料，开展以下几个方面的研究：1）明确云南西部至广西西北部的甜、涩柿材料的贮藏性差异。分别在广西油柿和栽培柿中选出了一个耐贮藏和一个不耐贮藏柿种质；探讨了广西至云南不同产地的土壤条件对柿果实采后贮藏性的影响；探明了云南保山甜柿中晚熟的‘阳丰’品种果实贮藏性最佳，早熟的‘早秋’品种最不耐贮。2）发现外源植物激素处理对保山甜柿果实树上发育成熟和采后贮藏性的影响。其中赤霉素（GA）处理可有效推迟保山甜柿果实采前树上成熟进程，并可能通过抑制乙烯的合成启动影响幼果期的生理落果。3）利用转录组测序发掘柿果实乙烯合成启动的候选因子，分析关键基因的表达差异。发现受GA上调基因127个、下调基因185个，获得果实成熟相关的包括乙烯合成、信号转导和胡萝卜素合成等代谢路径中9个差异结构基因，以及ERF、NAC、MYB等转录因子，并验证了果实不同发育成熟期这些基因在外源GA处理下的表达差异。（4）基于涩柿和甜柿果实的单宁含量变化与耐贮性相关的品种特性进行采后技术开发。通过有效的熟期控制和采后贮藏加工技术，全线拉长广西到云南乃至全国的甜、涩柿果品的供销周期。以上，通过阐述果实内部乙烯生物合成启动的分子调控机理，为实现果实软化调控的技术开发提供理论依据，为柿果实采后商品化处理开辟新途径，取得了预期的研究成果。