西南大学曾凯芳组：油斑病果皮中挥发性成分的变化及萜类化合物代谢相关基因的表达分析

柑橘是世界上广泛种植的果树作物之一。油斑病是柑橘类水果的一种生理病症，发生在收获期和收获后贮藏期间。本研究的主要目的是研究柑橘油斑病果皮中挥发性成分浓度变化及萜类化合物代谢相关基因的表达谱，以此探究油斑病的分子机制。

　　

柑橘是世界上广泛种植的果树作物之一。油斑病是柑橘类水果的一种生理病症，发生在收获期和收获后贮藏期间。目前已在各种柑橘作物中发现这种病症，对果实质量带来严重影响。油斑病的典型症状包括油腺破裂，油腺相邻的表皮呈现组织坏死，形成不规则形状的黄色，绿色或棕色斑点等。有研究表明在果实生长、成熟和贮藏期间的昆虫攻击，机械损伤和气候变化，可能导致油斑病的发生。机械损伤是导致油脂从腺体释放的原因。此外，有研究揭示了柑橘中的油斑病与柑橘皮油脂释放之间的密切关系。有研究报道柑橘皮油脂和橙油的主要成分二柠檬烯可以诱导油斑病。因此，研究参与皮脂释放的影响对于对于了解油斑病致病机制是非常重要的。

本研究的主要目的是研究柑橘油斑病果皮中挥发性成分浓度变化及萜类化合物代谢相关基因的表达谱，以此探究油斑病的分子机制。因此，本研究采用气相色谱-质谱法（GC-MS）研究挥发性成分的变化，利用RNA-Seq技术探索柑橘果实油斑病发展过程中萜类化合物相关基因的表达。选择3个不同品种的健康和油斑病柑橘果实，对果皮中挥发物含量和基因表达情况进行了分析。

采集开花220天的健康和油斑病感染的成熟锦橙（C. sinensis Osbeck），脐橙（C. sinensis Osbeck）和椪柑（C. reticulata Blanco）果实，采集果皮后立即用液氮研磨并储存于-80℃备用。

本研究结果揭示了与对照组相比，在油斑病果皮中观察到挥发性成分及萜类化合物代谢相关基因表达的变化。挥发性物质：α-蒎烯，d-柠檬烯，β-月桂烯，芳樟醇，β-石竹烯，α-萜品醇，壬醛，乙酸橙花酯和（-）-香芹酮的含量降低是影响这些变化的主要因素。对6个样品中的28个差异表达基因进行了分析，鉴定出油斑病发生后萜类化合物差异表达基因属于萜类骨架生物合成，单萜类生物合成，柠檬烯和蒎烯降解以及二萜生物合成等信号通路。在油斑病果皮中上调表达的基因为醛脱氢酶（ALDH）和下调表达的基因为β-石竹烯合成酶1（BCS1），α-萜品醇合成酶2（TES2）和月桂烯合成酶（MS）。

 
图 柑橘果皮类萜代谢相关基因的相对表达模式

参考文献
Xie J, Deng L, Zhou Y, et al. Analysis of changes in volatile constituents and expression of genes involved in terpenoid metabolism in oleocellosis peel[J]. Food Chemistry, 2017:269-276.

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