甜菜碱对桃抗冷害基因表达研究开题报告

全文总字数：5449字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

桃作为一种典型的呼吸跃变型果实,采后在常温下会迅速出现呼吸高峰和乙烯释放高峰，后熟软化，常温下桃果实不耐贮藏，极易腐烂变质，使食用价值下降甚至完全丧失。低温贮藏能够延长桃果实的贮藏期,但桃果实对低温有较强的敏感性,低温贮藏很容易发生冷害而导致抗病性和耐贮性下降,造成果肉褐变,木质化或絮状败坏,果汁减少,不能正常后熟，风味丧失等症状。因此,减轻桃果实冷藏期间冷害的发生,提高冷藏桃果实的品质和营养指标,是解决其贮藏保鲜问题的关键。

甜菜碱(gb)是具有r- (ch₃)₂n ch2coo^-结构化合物的总称, 又称三甲胺乙内酯或甜菜素, 是一种季胺型水溶性生物碱, 在自然界中广泛存在,在微生物、以及动、植物中渗透调节起至关重要作用的兼容溶质,能够改善植物的冷害容忍程度。基于甜菜碱的性质，研究甜菜碱处理减轻桃果实冷害的作用及其机理,以期为桃果实保鲜新技术的开发提供依据。

在处理桃果实方面，gb处理可减少桃果实冷藏期间细胞膜渗透性增加和丙二醛的积累, 抑制多酚氧化酶 (ppo) 、过氧化物酶 (pod) 活性。gb 10 mmol·l^-1处理还能够保持桃果实较高的果肉出汁率、可溶性固形物、总酚和维生素c含量, 并且提高dpph自由基清除率和总还原力^[1]。热水和甜菜碱复合处理不同处理组（45℃热水、10 mmol/lgb及其复合处理）均可有效减轻冷害症状，其中复合处理组效果最佳^[2]。

2. 研究的基本内容和问题

通过外源甜菜碱处理可以提高抗逆性，因而对易受冷害影响的果实而言，尝试外源甜菜碱处理以提高抗冷害效果是可以想见的，利用外源甜菜碱处理其他果实的抗冷害效果已经有了不少的研究结果，但利用外源甜菜碱处理桃果实的研究相对不足，即使是相关研究也仅处于分子层面，尚无对于基因层面的研究。本实验即为外源甜菜碱处理诱导后相关冷害基因表达量的差异，通过相关基因的上调或下调表达，基因表达产物以增强桃果实抗冷性，得到外源甜菜碱处理在抗冷害基因表达方面的影响。

cbf(c-repeat binding transcription factor／dehydrate responsive element binding factor，dreb)基因是植物 cbf抗冷途径的枢纽，是植物响应低温逆境的关键基因,主要调控下游大量抗冷基因的表达，从而提高植物的抗冷能力, 对增强植物的抗冷能力极为重要。cbf处于活性氧代谢相关基因表达的上游，可以调节活性氧代谢相关基因的表达，进而影响活性氧代谢酶活性的变化，进而得到外源甜菜碱对桃果实抗冷害基因的表达的影响。实验的主要内容就是研究外源甜菜碱处理诱导后相关冷害基因的表达量的差异，得到活性氧代谢相关的酶活性和基因表达。

3. 研究的方法与方案

超氧化物歧化酶活力的测定方法：氮蓝四唑光化还原法

过氧化氢酶活力的测定方法：分光光度法

抗坏血酸过氧化物酶活力的测定方法：分光光度法

4. 研究创新点

在基因层面上研究外源甜菜碱处理诱导后相关冷害基因的表达量的差异，得到活性氧代谢相关的酶活性和基因表达。

5. 研究计划与进展

研究计划：

2019.1 测定活性氧代谢相关酶的活性；

2019.3-2019.4 测定相关基因表达。