摘要
黄瓜(CucumissativusL.)果实表面蜡粉是其重要的商品品质性状,与植株对硅的吸收转运相关,同时受环境条件影响,但关于环境条件调控黄瓜果面蜡粉形成的分子机制少见报道。为此,本文选用‘山农5号’黄瓜,在人工气候室内研究了不同温度和光照条件(T1:昼/夜温度23/13℃,光照强度300μmol·m-2·s-1;T2:温度23/13℃,光照强度600μmol·m-2·s-1;T3:温度29/19℃,光照强度300μmol·m-2·s-1;T4:温度29/19℃,光照强度600μmol·m-2·s-1)对黄瓜果面蜡粉形成、植株硅吸收分配、硅转运蛋白基因表达特性及相关代谢通路的影响,以期探明环境条件影响黄瓜果面蜡粉形成的可能机制,为优质栽培提供理论依据。主要结果如下: 1.黄瓜果面蜡粉量以T4最大,T3次之,T1最小但与T2并无显著差异。高温、强光促进了黄瓜果面蜡粉形成,且温度的影响显著大于光照。 2.黄瓜各器官硅含量和硅转运蛋白基因CSiT-1和CSiT-2表达量均表现为T4>T3>T2>T1;相同环境条件下,开花前子房硅含量和CSiT-1和CSiT-2基因表达量均显著高于商品成熟期果实。 3.黄瓜开花前子房蜡粉转录组分析表明,温光诱导的蜡粉差异基因主要参与了次生代谢、植物激素信号转导和糖代谢3类代谢途径;商品成熟期果实蜡粉差异基因主要富集在糖代谢、脂肪酸代谢、氨基酸代谢等途径。 4.黄瓜开花前子房蛋白组分析结果表明,温光诱导的差异表达蛋白主要富集在次生物质代谢和植物激素信号转导等途径。 5.黄瓜开花前子房蜡粉转录组和蛋白组关联分析表明,相同光照、不同温度比对组合的差异表达基因(蛋白)较多,共同上调的差异表达基因(蛋白)多富集在次生代谢和植物激素信号转导等途径。