‘新高’和‘红香酥’杂交后代果实中糖酸遗传特性研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.本课题的意义

我国是梨属植物最早的发源地，梨种质资源非常丰富，且是世界第一梨果生产大国^[1]。但在梨生产中存在着品种落后、品种结构不合理等问题。因此需要大力深化梨遗传育种研究、加快栽培品种更新换代。此外，随着梨产业的迅速发展以及人民生活水平的提高，消费者对梨果实品质的要求不断提升，选育优质梨及对果实品质性状遗传的研究变得更加重要。果实中可溶性糖和有机酸是决定果实内在品质的重要因素^[2]。田瑞等^[3]认为梨果实中可溶性固形物含量、糖酸比、可滴定酸含量是梨果实品质评价的重要评价因子。因此糖酸含量、种类、比例一直是梨果实品质研究的重要关注点，近几十年国内外都围绕其进行了一定的研究。其中对梨品种的糖酸特性的研究较为集中，但有关梨果实中可溶性糖和有机酸组分的遗传规律研究的报道较为少见。

综上所述，对梨杂交组合果实中可溶性糖及有机酸遗传规律的研究，是梨果实品质研究的关注重点，也是梨产业发展的关键因素，但当前国内外仍缺乏这一方面的研究。因此该项研究不仅有助于丰富梨果实糖酸特性的相关理论，更可以为了解梨果实品质性状的遗传变异规律，以及进一步开展亲本选配和后代糖酸性状的预测工作提供参考。由此为梨优良品种的培育提供更加丰富的理论指导，为梨品种改良、产业优化升级提供技术保障。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

通过对 新高和红香酥杂交后代群体果实中可溶性糖和有机酸含量的测定以及相关性分析，揭示两品种杂交后代糖酸的遗传规律，为梨优质品种的杂交育种提供理论依据。

2.研究内容

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

在果实成熟期对新高和红香酥的杂交亲本和后代群体的果实进行取样，样品处理后提取可溶性糖及有机酸，并利用高效液相色谱法测定其含量。处理测得数据，进行后代与亲本间、后代群体间的比较，并进行各糖酸组分的相关性分析，从而得出其遗传规律。

2.技术路线

，

3.实验方案

3.1取样

在成熟后对亲本及杂交后代的果实进行采样，果实成熟根据果实历年成熟期以及果实外观、硬度等状态进行判断。采样时，对于每棵树上的果实根据东南西北中各个不同的方位进行随机选取。每个样本采集3个重复，每个重复采集4个果实。果实采集后置于4℃条件下进行保存。果实样品处理时，将果实切成小的片状，并放入液氮中速冻，然后放入-40℃冰箱中备用。

3.2可溶性糖及有机酸的提取

取2 g果肉组织在液氮环境中在研钵中研磨成粉末。粉末装入10 ml的离心管中，加入7 ml提取液（体积分数为80%的乙醇）。然后将混合物放到37 ℃水浴30 min。然后超声波提取15 min。之后12000 rpm，4 ℃下离心15 min后，收集上清液。以上步骤重复三次，保证果实中的所有糖和酸均能提取到。三次的提取物均收集到一个容量瓶中，然后定容到25ml。取上一步得到的溶液2ml，用旋转蒸发仪将乙醇蒸发干净，加入1ml超纯水。上述得到的液体经过SPE-C18柱和0.45μm Sep-Pak水系微孔滤膜过滤。

有机酸的提取方法同可溶性糖的提取。

3.3有机酸的测定

糖和酸含量均使用Water 1525 高效液相色谱分析系统（Waters（中国），上海，中国）测量和分析。五种有机酸组分包括草酸、奎尼酸、苹果酸、莽草酸和柠檬酸，均由紫外检测器（型号：2487，Waters，上海，中国）检测，由Zobar SB-Aq 色谱柱（4.6 mm250 mm，内径5μm，Agilent）分析。检测器和色谱柱的温度分别控制在30℃和25℃。流动相2%的甲醇和98%的20mmolL-1磷酸氢二钠缓冲液（pH2.6，用磷酸调配）。流速为0.7mLmin-1。进样量为10μl。洗脱成分均在210nm波长的紫外光下进行检测。

3.4可溶性糖的测定

糖含量是由Sugar-park 1色谱柱（6.5 mm300 mm，内径为10μm，Warters）分析，并且连接了一个保护柱。检测是由示差检测器完成。参比池和色谱柱的温度分别控制在35℃和85℃。流动相为去离子的、脱气后的经0.45μm Sep-Pak水系微孔滤膜过滤超纯水。流速为0.7mLmin-1。进样量为10μl。

3.5实验结果分析

比较后代与亲本间可溶性糖及有机酸含量的差异，以及不同糖酸含量在杂交后代间的分布规律，分析不同组分间的相关性，总结归纳其遗传规律。

4.可行性分析

（1）丰富的实验材料。在南京农业大学江浦园艺实验站梨杂交育种圃里，有大量的梨品种及其杂交后代植株。

（2）成熟的实验方法。现阶段对果实中可溶性糖和有机酸的提取以及含量测定的方法已经十分成熟。且实验操作简便、易学。

（3）实验思路简洁清晰。通过测定果实中可溶性糖和有机酸的含量，分析其遗传规律，在其他报道中可见一些类似对遗传规律研究的方法。

（4）良好的实验条件。实验地点位于国家梨产业技术研发中心，具有良好的实验环境，先进的实验设备。

4. 研究创新点

由于国内果树遗传研究起步较晚，早期大多是结合育种进行调查研究，对于杂交组合、群体规模、亲本种类的研究均有一定的局限性。而国外的对梨果实形状的研究多集中针对于西洋梨。因此多数研究集中于对梨品种的糖酸特性的分析，如成分的鉴定、不同品种之间的含量和组分的差异，以及相关代谢途径和机制，但有关梨果实中可溶性糖和有机酸组分的遗传规律研究少有报道。本研究利用高效液相色谱法，通过对杂交亲本及后代中可溶性糖和有机酸组分及含量的对比分析，以及各糖酸组分间相关性分析，得出梨果实中可溶性糖和有机酸的遗传规律。对优质果实品种的选育提供理论支持，具有很高的应用价值，对梨育种工作的开展乃至梨产业的提升都有重要意义。

5. 研究计划与进展

1.研究计划

第一阶段：2016.7-2016.10 成熟果实样品采集与处理

第二阶段：2016.11-2017.2 果实中可溶性糖和有机酸含量测定