茉莉酸对葡萄果实成熟的影响
对于果实发育和成熟的研究，一直是果树学科研究的热点和重要问题。果实成熟是一个由信号网络调节的复杂过程。呼吸跃变型果实的成熟机制已经研究清楚，但是对于非呼吸跃变型果实却少有研究。而在非呼吸跃变型水果中已经广泛研究了脱落酸的调节机制，但对于该过程中涉及的其他信号途径知之甚少。在本研究中，我们发现植物JA可以促进果实着色和软化，加速果实成熟进程。JA通过促进多个与果实成熟相关基因的转录水平，如着色相关基因PAL1、 DFR、 CHI、 F3H、 GST、 CHS和 UFGT在葡萄果实着色方面扮演重要角色。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法3
1.1实验方法 3
1.1.1RNA提取和定量实时PCR分析3
1.1.2测定花青素、果实硬度5
1.1.3 用外源茉莉酸甲酯分离葡萄果实5
1.2植物材料 5
2结果与分析5
2.1葡萄果实成熟期外源JA处理5
2.2 JA诱导基因表达水平 6
3讨论 7
致谢 8
参考文献9
图1 葡萄果实的发育进程6
图2 茉莉酸对葡萄花色苷和硬度的影响6
图3 茉莉酸对葡萄花色苷及其合成路径基因的影7
表1 文章所用引物序列4
茉莉酸对葡萄果实成熟的影响
引言
引言
葡萄(Vitis vinifera)是世界上主要的水果作物之一，更是研究果实发育基础的材料。但是葡萄果实在其生长过程中容易受到许多微生物特别是真菌的感染，从而影响葡萄果实品质，因此需要大量使用化学物质来限制病原体感染?在中国南方，由于葡萄果实发育和成熟期间的高温多雨，光线相对不足，昼夜温差低湿度高，葡萄经常不能成功着色，而且在水果早期生长阶段会受不同病菌的攻击，严重影响葡萄品质，并且高温对葡萄生长发育也有着不利的影响[12]?因此，葡萄品质的提高始终是葡萄生产者和科学研究人员研究的关键问题?而葡萄果实的色泽不仅决定了其商品价值， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
还直接关系到果实的品质和经济效益。而果实的色泽又是判断该作物品种好坏的主要指标。果实色泽的改变可以通过一系列的生理生化过程来完成，例如可以对这些生理生化过程进行有目的的调控，就会产生有利于果实着色改变的趋势。决定果实色泽的色素主要有花青素和类胡萝卜素等， 其中最为重要的是花青素，花青苷可以由花青素在自然状态下和各种单糖通过一系列作用而得到。
果实发育和成熟是一个复杂的过程，其中涉及到几个监管因素?根据成熟和衰老期间呼吸和乙烯生产的模式，可以将果实分为呼吸跃变型果实和非呼吸跃变型果实?呼吸跃变型果实的成熟机制已经研究清楚，如番茄类的呼吸跃变型果实显示出果实成熟呼吸速率增加伴随着乙烯含量的增加[34]?而且，非跃变型果实中的信号转导途径已经被揭示，如胡椒，草莓和葡萄，没有呼吸跃变，并且乙烯对果实成熟的影响很小?更令人鼓舞的是，最近已经报道了脱落酸(ABA)诱导果实成熟的主要作用，即脱落酸能够对果实的着色?软化和蔗糖积累产生的影响[5] ? 还提出了乙烯和ABA之间的相互作用机制? 赤霉素通过抑制叶绿素降解降低了果实着色的速度?然而，很少有研究涉及其他激素(如JAs )在葡萄浆果的发育和成熟过程中的作用?
对于果实成熟和发育的研究，一直是果树学科研究的关键问题。这些年来，对于果实的发育和成熟调控机理的研究一般都集中在对果实发育过程中某些生理生化代谢过程的研究。这些研究是果实发育和成熟调控的基本理论基础。这几年，JAs这一类被发现的新型的植物激素，得到国外科学家的关注和研究。但有关其信号通路转导方面的研究在国内却很少见到。人们在上个世纪七十年代就已经从植物体内分离出茉莉酸，但到八十年代该类植物激素的生物活性才被科学家注意到。一些研究表明，茉莉酸不仅是调节植物的生长发育的重要生物因子，更是植物对环境胁迫和生物胁迫反应的重要调控因子。研究发现，在葡萄果实发育初期，即从坐果到绿果中期，内源茉莉酸含量会有所下降。然而从绿果中期到绿白转化期，内源茉莉酸含量会突然上升，但到果实成熟后茉莉酸含量又开始下降。因此在葡萄果实发育过程中，茉莉酸含量变化趋势表明，茉莉酸可能在葡萄果实成熟启动中起着重要的作用。外源MeJA对果实的处理可以促进葡萄果实的发育和成熟进程，表明了JA对葡萄果实发育和成熟调控中有着重要作用[6]。为了进一步研究JA对葡萄果实发育和成熟的调控机理，在葡萄果实发育中期，对葡萄果实进行处理，并提取其RNA进行实验研究。
茉莉酸的生物合成和茉莉酸信号转导是茉莉酸信号通路的两个重要过程。而现在主要是通过对其胁迫方面的研究来研究茉莉酸的信号通路。这些年发现茉莉酸不仅是在受外界刺激后能够最快反应的信号分子，更是伤信号途径中的重要的信号分子。人们对茉莉酸信号的转导途径一直处于猜测和摸索阶段，而现在，最受人青睐的一种假设是茉莉酸通过与其他受体结合从而激活其信号通路因子进行转录、翻译进而使其他易受JAs影响的生物生理过程产生相应变化。但由于缺乏高特异活性使得JA和MeJA具有亲脂性和易挥发的特性，故至今仍未能分离得到JA的受体，使得分析JA受体变得困难[7]。
MeJA，JA，JA的其他衍生物和一系列相似的生物活性化合物统称为茉莉素，是一种新型植物内源性激素[8]?植物中的JA信号分子使得植物对各种生物和非生物胁迫具有响应作用，并且可以调控拟南芥中的花粉成熟和意外损伤,研究了JAs在植物中的功能，发现它参与果实成熟，花粉生存，根系生长，茎部增长，植物对损伤和非生物胁迫的反应等生理过程[9]，如对昆虫和病原体的抗性?JA对植物外部刺激有着显著的防御作用[10]，通常，JA具有三类生物效应，即刺激，抑制和诱导作用?JA可以诱导乙烯合成的表达，促进乙烯的产生，并且发现茉莉酮酸能够促进叶绿素的降解，加速叶片衰老，其效果优于脱落酸?JA还可以抑制植物的光合作用，抑制植物非休眠种子萌发，植物抗虫基因表达和胁迫抗性表达水平等?有意义的是， MeJA在果实上的应用提高了花色素，花青素和β胡萝卜素以及几种酚类化合物的含量，乙烯和大量的酯化合物也在苹果等呼吸跃变型果实中积累?在非呼吸跃变型果实如草莓，黑莓和覆盆子中，施用MeJA后蔗糖和葡萄糖浓度还有花青素含量都有所增加 ?在预处理的桃子中，MeJA的使用改变了几种细胞修饰(CWM)基因的表达水平[11]表明JA能够在果实细胞壁代谢过程中起作用?
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法3
1.1实验方法 3
1.1.1RNA提取和定量实时PCR分析3
1.1.2测定花青素、果实硬度5
1.1.3 用外源茉莉酸甲酯分离葡萄果实5
1.2植物材料 5
2结果与分析5
2.1葡萄果实成熟期外源JA处理5
2.2 JA诱导基因表达水平 6
3讨论 7
致谢 8
参考文献9
图1 葡萄果实的发育进程6
图2 茉莉酸对葡萄花色苷和硬度的影响6
图3 茉莉酸对葡萄花色苷及其合成路径基因的影7
表1 文章所用引物序列4
茉莉酸对葡萄果实成熟的影响
引言
引言
葡萄(Vitis vinifera)是世界上主要的水果作物之一，更是研究果实发育基础的材料。但是葡萄果实在其生长过程中容易受到许多微生物特别是真菌的感染，从而影响葡萄果实品质，因此需要大量使用化学物质来限制病原体感染?在中国南方，由于葡萄果实发育和成熟期间的高温多雨，光线相对不足，昼夜温差低湿度高，葡萄经常不能成功着色，而且在水果早期生长阶段会受不同病菌的攻击，严重影响葡萄品质，并且高温对葡萄生长发育也有着不利的影响[12]?因此，葡萄品质的提高始终是葡萄生产者和科学研究人员研究的关键问题?而葡萄果实的色泽不仅决定了其商品价值， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
还直接关系到果实的品质和经济效益。而果实的色泽又是判断该作物品种好坏的主要指标。果实色泽的改变可以通过一系列的生理生化过程来完成，例如可以对这些生理生化过程进行有目的的调控，就会产生有利于果实着色改变的趋势。决定果实色泽的色素主要有花青素和类胡萝卜素等， 其中最为重要的是花青素，花青苷可以由花青素在自然状态下和各种单糖通过一系列作用而得到。
果实发育和成熟是一个复杂的过程，其中涉及到几个监管因素?根据成熟和衰老期间呼吸和乙烯生产的模式，可以将果实分为呼吸跃变型果实和非呼吸跃变型果实?呼吸跃变型果实的成熟机制已经研究清楚，如番茄类的呼吸跃变型果实显示出果实成熟呼吸速率增加伴随着乙烯含量的增加[34]?而且，非跃变型果实中的信号转导途径已经被揭示，如胡椒，草莓和葡萄，没有呼吸跃变，并且乙烯对果实成熟的影响很小?更令人鼓舞的是，最近已经报道了脱落酸(ABA)诱导果实成熟的主要作用，即脱落酸能够对果实的着色?软化和蔗糖积累产生的影响[5] ? 还提出了乙烯和ABA之间的相互作用机制? 赤霉素通过抑制叶绿素降解降低了果实着色的速度?然而，很少有研究涉及其他激素(如JAs )在葡萄浆果的发育和成熟过程中的作用?
对于果实成熟和发育的研究，一直是果树学科研究的关键问题。这些年来，对于果实的发育和成熟调控机理的研究一般都集中在对果实发育过程中某些生理生化代谢过程的研究。这些研究是果实发育和成熟调控的基本理论基础。这几年，JAs这一类被发现的新型的植物激素，得到国外科学家的关注和研究。但有关其信号通路转导方面的研究在国内却很少见到。人们在上个世纪七十年代就已经从植物体内分离出茉莉酸，但到八十年代该类植物激素的生物活性才被科学家注意到。一些研究表明，茉莉酸不仅是调节植物的生长发育的重要生物因子，更是植物对环境胁迫和生物胁迫反应的重要调控因子。研究发现，在葡萄果实发育初期，即从坐果到绿果中期，内源茉莉酸含量会有所下降。然而从绿果中期到绿白转化期，内源茉莉酸含量会突然上升，但到果实成熟后茉莉酸含量又开始下降。因此在葡萄果实发育过程中，茉莉酸含量变化趋势表明，茉莉酸可能在葡萄果实成熟启动中起着重要的作用。外源MeJA对果实的处理可以促进葡萄果实的发育和成熟进程，表明了JA对葡萄果实发育和成熟调控中有着重要作用[6]。为了进一步研究JA对葡萄果实发育和成熟的调控机理，在葡萄果实发育中期，对葡萄果实进行处理，并提取其RNA进行实验研究。
茉莉酸的生物合成和茉莉酸信号转导是茉莉酸信号通路的两个重要过程。而现在主要是通过对其胁迫方面的研究来研究茉莉酸的信号通路。这些年发现茉莉酸不仅是在受外界刺激后能够最快反应的信号分子，更是伤信号途径中的重要的信号分子。人们对茉莉酸信号的转导途径一直处于猜测和摸索阶段，而现在，最受人青睐的一种假设是茉莉酸通过与其他受体结合从而激活其信号通路因子进行转录、翻译进而使其他易受JAs影响的生物生理过程产生相应变化。但由于缺乏高特异活性使得JA和MeJA具有亲脂性和易挥发的特性，故至今仍未能分离得到JA的受体，使得分析JA受体变得困难[7]。
MeJA，JA，JA的其他衍生物和一系列相似的生物活性化合物统称为茉莉素，是一种新型植物内源性激素[8]?植物中的JA信号分子使得植物对各种生物和非生物胁迫具有响应作用，并且可以调控拟南芥中的花粉成熟和意外损伤,研究了JAs在植物中的功能，发现它参与果实成熟，花粉生存，根系生长，茎部增长，植物对损伤和非生物胁迫的反应等生理过程[9]，如对昆虫和病原体的抗性?JA对植物外部刺激有着显著的防御作用[10]，通常，JA具有三类生物效应，即刺激，抑制和诱导作用?JA可以诱导乙烯合成的表达，促进乙烯的产生，并且发现茉莉酮酸能够促进叶绿素的降解，加速叶片衰老，其效果优于脱落酸?JA还可以抑制植物的光合作用，抑制植物非休眠种子萌发，植物抗虫基因表达和胁迫抗性表达水平等?有意义的是， MeJA在果实上的应用提高了花色素，花青素和β胡萝卜素以及几种酚类化合物的含量，乙烯和大量的酯化合物也在苹果等呼吸跃变型果实中积累?在非呼吸跃变型果实如草莓，黑莓和覆盆子中，施用MeJA后蔗糖和葡萄糖浓度还有花青素含量都有所增加 ?在预处理的桃子中，MeJA的使用改变了几种细胞修饰(CWM)基因的表达水平[11]表明JA能够在果实细胞壁代谢过程中起作用?
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