‘赣南早’脐橙早熟性状回复型突变体的生理与转录组分析

【目的】明确早熟品种‘赣南早’脐橙(wild type,WT)与其早熟性状回复型突变体(mutant type, MT)在生理和转录水平的差异,探究柑橘果实成熟的调控机制。【方法】测定MT和WT的果实品质及成熟相关生理指标,采用RNASeq分析MT和WT果实的转录差异。【结果】MT具有稳定的早熟性状回复现象。MT和WT果皮的各可溶性糖含量差异显著。MT和WT有机酸含量在果肉间及果皮间差异均显著。MT果皮的赤霉素(gibberellin,GA)、吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)和茉莉酸(jasmonic acid,JA)显著高于WT,脱落酸(abscisic acid,ABA)则相反。转录组测序分析表明,MT与WT果皮间DEGs数量为980个,果肉间为289个。在果皮DEGs中,有38种GO分类、6个KEGG代谢通路被显著性富集,而果肉中未见GO分类和KEGG代谢通路的显著性富集。ABA合成基因CsNCED1在MT果皮和果肉中均下调表达,而分解基因CsCYP707A1在MT果皮中上调表达。【结论】MT成熟期比WT推迟约30 d。MT果皮GA含量及GA合成基因CsCPS1、CsKAO表达量均高于WT,可能与果皮的褪绿延迟相关。MT果皮ABA积累抑制可能受合成基因CsNCED1下调表达及分解基因CsCYC707A1上调表达的影响。MT和WT果皮的生理和转录组水平差异均比果肉间差异大,说明果皮在柑橘果实成熟过程中具有重要作用。

柑橘衰退病毒侵染对‘赣南早’脐橙植株组织结构及光合作用的影响

【目的】了解柑橘衰退病毒(Citrus tristeza virus,CTV)侵染对‘赣南早’脐橙植株组织微形态结构变化及光合特性的影响,以便进一步探明CTV对寄主的侵染特性和致病机制,为生产上病害的防控提供参考依据。【方法】通过石蜡切片等技术观测感染CTV的‘赣南早’脐橙植株及其健康植株叶片、枝条和根部组织微形态结构,利用紫外可见分光光度计和光合仪分别测定叶片光合色素、丙二醛(MDA)含量、净光合速率和胞间CO2浓度变化,结合叶片叶绿体超微结构电镜观察,分析CTV侵染对寄主组织结构、光合器和生理功能的影响。【结果】受CTV侵染后‘,赣南早’脐橙植株叶片栅栏组织细胞间隙增大、排列松散,枝条木质部出现凹陷点、结构皱缩,根部细胞萎缩、内含物减少,叶绿体结构发生畸变;叶绿素a、b以及叶绿素总含量分别下降23.9%、16.3%和21.4%,MDA含量增加了28.5%,叶片净光合速率下降25.7%,胞间CO2浓度上升12.1%。【结论】通过分析发现CTV侵染后植株组织结构、光合器形态、叶片光合色素和MDA含量、净光合速率和胞间CO2浓度都发生了显著变化,CTV侵染影响植株叶绿体结构和光和能力降低碳水化合物制造能力,影响木质部结构萎缩阻碍光合产物向地下运输,患病植株根部细胞萎缩、内含物减少,致根系吸收和向枝叶输送水分养分能力下降,进而引起枝叶生长衰弱。