蓝莓(Vaccinium spp.)是杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)植物,因其浆果富含花青素而显蓝色或红色,不仅色泽鲜艳,可食率高(近100%),还具有广泛的医疗保健功能,如抗氧化、延缓衰老、改善记忆力、预防癌症与保护视力等,较其他水果具有更高的食用价值与商品价值,在水果中较为稀有且独特。 本研究以兔眼蓝莓‘灿烂’品种果实为实验材料,对不同成熟度的果实(绿果、红果、蓝果)进行了转录组测序,并测定分析其花青素等生理指标,试图探究蓝莓果实花青素积累规律,本研究的实施对揭示果实花青素积累及其调控规律是一个重要补充和完善。主要研究结果如下: 1.‘灿烂’蓝莓果实花青素与糖类物质含量均随着果实成熟度的增加而逐渐升高的,尤其是在转色后期急剧增加。 2.蓝果与绿果之间有3855个差异表达基因;红果与绿果相比,差异表达基因有2638个;而蓝果与红果之间差异表达基因188个。说明这些差异基因在‘灿烂’果实转色前期变化显著,而在转色后期较少。 3.本研究共得到与花青苷合成相关的差异表达基因58个,这些基因被注释有PAL(12)、CHS(2)、F3H(3)、F3'H(6)、F3'5'H(2)、DFR(1)、LDOX(2)、UFGT(3)、AGT(3)。结果表明,CHS、F3H、F3'H、F3'5'H、DFR、LDOX基因在‘灿烂’果实成熟过程中呈上调表达,与花青素积累规律一致。 4.随着‘灿烂’蓝莓果实的成熟,蔗糖合成相关基因表达上调,生长素与赤霉素合成相关基因下调表达,而乙烯与脱落酸合成相关基因上调表达,蔗糖、乙烯与脱落酸的变化与花青苷积累关系密切。 5.挑选11个基因进行了qRT-PCR验证,结果表明,这11个基因的qRT-PCR结果同转录组测序结果基本一致。 结合相关生理指标和转录组分析,本研究初步揭示了蓝莓果实花青素的积累机制。结果显示花青素的积累不仅受到相关结构基因及转录因子的调控,还与果实糖类物质及激素变化密切关联。这些研究成果不仅补充了果实花青素积累规律,还为今后利用基因工程培育高花青素、高品质的蓝莓奠定了重要的理论基础。