一.研究背景
香蕉( Musa spp .)果肉中主要积累叶黄素、α -胡萝卜素和β -胡萝卜素,但其相对含量具有丰富的遗传多样性。为了全面了解类胡萝卜素的代谢,并考虑到转录调控似乎并不是影响类胡萝卜素积累的唯一调控机制,蛋白质组学和代谢组学分析可为影响这些重要代谢物性状积累的因素提供独特的见解。
类胡萝卜素在大蕉和卡文迪许(Cavendish)香蕉果实中存在不同的积累机制且这两种机制仍然是未知的。因此,该研究通过对两个品种果实果肉中类胡萝卜素含量、类胡萝卜素合成相关基因的表达水平以及代谢组和蛋白质组也进行了分析,来研究其果实发育过程中果肉中类胡萝卜素的生物合成。
二.研究手段
研究对象:卡文迪许品种GN和芭蕉品种ON。香蕉果实于(阶段1:S1,开花后5周;阶段2:S2,开花后13周;阶段3:S3,开花后17周(GN)和21周(ON))开花后取样。每个香蕉基因型采集3个生物学重复。
研究方法:
HPLC分析;qRT-PCR分析;LC-MS/MS 蛋白质组学分析;GC-MS代谢组学分析
三.研究结果
在果实发育过程中,橙色果肉品种比白色果肉品种积累更多的类胡萝卜素
以卡文迪许(Cavendish)品种GN和芭蕉品种ON为研究对象。根据果实的发育情况,选择三个阶段(即上述的S1、S2和S3阶段)进行取样。在果实发育过程中,ON的果肉颜色比GN更加橙黄(图1A)。
α-胡萝卜素是两个品种中含量最高的类胡萝卜素,在S2后含量急剧增加(图1B和C)。S3时,GN和ON果肉中类胡萝卜素的总含量分别为0.6和6.9 μg/g FW。ON果肉中类胡萝卜素的积累量比GN高10.5倍(图1B和C)。