桃果实成熟期间APX基因表达研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

桃果实由于其较高的营养及独特的风味在世界各地都极受欢迎。然而桃果实极易软化和腐坏[1]，货架期很短。低温贮藏是目前鲜果贮藏的主要方法，而果实中抗氧化物质的含量和抗氧化活性已成为果实采摘后品质的重要指标[2]。虽然通过冷藏的采后贮藏方法较为有效地延长其采后货架期，但桃果实对低温较为敏感。随着冷链系统在果实运输过程中的广泛使用，对于这个对低温极度敏感的植物品种，研究低温条件下桃果实成熟衰老过程中相关酶类，并且对其基因表达进行分析，揭示低温对桃果实影响的内在规律和机理是极为必要的。

已有研究表明,果实的成熟衰老与活性氧（ros）的代谢密切相关，果实成熟过程伴随氧化作用不断加强，导致活性氧自由基的积累，所以往往产生氧化伤害[3]。低温胁迫也会引起氧自由基（ros）水平的增加,并且随着具有毒害作用的ros如单线态氧(1o2)，超氧阴离子(o2-)，过氧化氢(h2o2)，羟基氧(ho)等等的积累将会导致细胞中的重要分子的氧化，如使脂质过氧化从而使细胞膜丧失完整性，蛋白质氧化，酶活性受到抑制，并最终危害到dna和rna的正常编码，产生氧化胁迫[4-5]。植物体内ros的清除机制主要依赖于酶促和非酶促抗氧化系统。植物细胞中的过氧化物酶一般有两种存在形式，可溶性的存在于细胞浆中，结合态的存在于细胞壁和细胞器(过氧化物体)中[4]。赵丹莹等在研究番茄果实抗氧化酶活与抗冷性的关系中发现番茄果实受低温胁迫后，过氧化氢酶(cat)活性迅速上升，抗坏血酸过氧化酶(apx)活性呈逐渐降低的趋势[6]。王芳等在研究贮藏温度对蓝莓活性成分及抗氧化活性的影响中发现在低温贮藏时，蓝莓果实的抗氧化活性呈现先上升后下降的趋势[7]。抗氧化酶类中除sod、cat和gpx外，抗坏血酸过氧化物酶(apx)在清除活性氧过程中也发挥着极其重要的作用，此外它还与非酶类抗氧化系统中的抗坏血酸-谷胱甘肽循环有着密切的联系。关于apx分子生物学的研究进展迅速，目前用多种克隆方法和多种植物材料，有很多关于apx能够提高植物氧化耐受性的报道，为了提高植物体内抗氧化酶活性和增强抗氧化代谢的水平，即提高植物的抗逆性，目前多种植物的apx基因已克隆并应用于植物转基因的研究。

因此，为了揭示低温对桃果实影响的内在规律，研究低温条件下桃果实成熟衰老过程中apx的变化，以及对apx的基因表达进行分析是很有必要的。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：

1.霞晖5号桃果实在低温贮藏阶段品质和生理生化的变化；

2.霞晖5号桃果实apx基因家族成员的克隆；

3. 研究的方法与方案

本课题主要是运用实时荧光定量pcr等技术,研究在低温条件下桃果实成熟衰老的生理生化水平变化以及apxs在表达水平的变化，实验方案如下：

1、原料的选取

实验采用的桃果实（品种：霞晖5号）采自江苏省农科院桃园，采后立即运回实验室，充分散去田间热后，选择果形整齐、大小均匀一致、无病虫害、无机械损伤且成熟度一致的果实作为实验材料。并置于4℃下贮藏5周。

4. 研究创新点

本实验对霞晖5号桃果实的APX基因家族进行克隆，并通过生理生化水平和基因水平结合分析，探索APX基因家族在低温下桃果实成熟衰老中所起到的调控作用。

5. 研究计划与进展

2015年7月2015年9月：查阅相关文献，了解国内外研究现状，设计实验方案。采集果实，进行热处理和冷藏及生理生化指标测定。

2015年10月2015年12月：对apx基因家族进行克隆

2015年12月2016年3月：对apx基因进行表达差异分析