处红柚主要呈色色素及呈色机理研究

地区:上海市 宝山区

关键词:丽水市林业科学研究院;华中农业大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001699

成果描述:

立项的背景意义:柑橘业是浙江省的主要水果产业之一。在日益追求品质的柑橘产业中,作为特色品种群,汁胞为红色类型(俗称红肉类型,包括粉红、橙红、紫红等)的柑橘因为对消费者有特殊的感官吸引力而颇具市场魅力,如红肉葡萄柚品系在美国最受欢迎。处州红柚(Citrus maxima (Burm) Merr. cv. Chuhong,简称处红柚)是丽水林科院历时15年从浙江本地红心柚类(C. grandis)中选育出的早熟优良红肉新品种,除具有早熟、少籽或无籽、风味浓等优良特性外,最突出的特征是果肉呈均匀的深红色,海绵层淡红色,具有相当大的市场潜力。阐明其色素组成、研究其色素积累的机理对于处红柚的品种开发及人工创造色泽多变的柑橘新种质都有重大的理论和实践意义。研究主要内容:该项目主要是对处红柚所含呈色色素类型进行定性和定量,并进行色素积累机理的探讨,以从更深层面了解其着色品质的构成,具体研究内容及技术经济指标如下:处红柚主要呈色色素定性和定量分析。处红柚果实生长发育和贮藏阶段色素的消长情况,揭示色素构成,并分析色素含量与色差值之间的相关性;对处红柚果皮、海绵层和汁囊的类胡萝卜素成分进行比较分析,探讨红肉突变体色素累积的生理生化基础;处红柚中番茄红素β-环化酶基因(LCY-b)的分离及类胡萝卜素生物合成几个主要基因的表达研究。主要研究结果及研究水平:该研究利用高效液相色谱法测定了不同发育期处红柚和翡翠柚果实有色层,白皮层,囊衣和汁胞中的类胡萝卜素的组成和含量变化情况,结果表明处红柚果实白皮层,囊衣和汁胞呈红色是因为番茄红素大量累积所致;并利用实时定量PCR测定处红柚和翡翠柚果实4层组织中类胡萝卜素代谢途径11个结构基因的表达情况,分析相对表达量和类胡萝卜素含量的偏相关关系,,表明处红柚果实三层组织番茄红素的累积与八氢番茄红素的累积极显著相关,但具有组织特异性,每一层累积机理有差异.且白皮层和囊衣层累积番茄红素可能存在协同效应.处红柚和翡翠柚中类胡萝卜素的生物合成途径上下游结构基因协调表达和前体底物的供应情况共同决定了中间产物的形成和终产物的形成.该研究首次系统开展处红柚生长发育过过程中主要呈色色素的累积情况和相关结构基因表达情况,达到国内领先水平。经济、社会和生态效益:处红柚含有丰富的番茄红素,并且含有丰富的β-胡萝卜素,番茄红素具有防癌抗癌、保护心脑血管、延缓衰老、增强免疫力、美容养颜之功效,β-胡萝卜素具有保护眼睛减少皮肤粗糙及干燥、改善睡眠、辅助治疗维生素A缺乏症、提高免疫力、预防呼吸系统感染之功效,该研究进一步证明处红柚具有很大的开发应用潜力。该项目的实施为全市柑桔品种进一步优化提供理论基础,对丽水柑橘业的改造提升,促进农业增效、农民增收具有重要的现实意义,潜在的经济、社会、生态效益十分显著。
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