摘要: 角质层作为保护植物空中器官的屏障，位于表皮细胞最外层细胞壁的外表面。覆盖在辣椒果实表面的角质层可以限制果实的水分流失，从而保持果实采后的品质，为了阐明辣椒中角质层的结构、化学组成及生物合成途径，目前已有不少研究者开展了与角质层方面... 展开 角质层作为保护植物空中器官的屏障，位于表皮细胞最外层细胞壁的外表面。覆盖在辣椒果实表面的角质层可以限制果实的水分流失，从而保持果实采后的品质，为了阐明辣椒中角质层的结构、化学组成及生物合成途径，目前已有不少研究者开展了与角质层方面相关的研究，但与辣椒角质层合成相关的基因、生物途径尚不清楚。本研究主要介绍了角质层的研究进展，包括角质层的组成成分、合成途径及与其合成相关的基因，通过石蜡切片、扫描电镜、采后水分损失及甲苯胺蓝染色对辣椒“8214”和“Pcd1”进行采后显微结构观察和生理分析；利用GC-MS方法对“8214”和“Pcd1”不同时期果实进行蜡质成分和角质单体的定性定量测定；借助于转录组技术，探究“8214”和“Pcd1”不同时期果实之间的差异表达基因及其功能等，从而为选育优良辣椒品种奠定基础。主要研究结果如下： (1)果实表皮显微结构表明“8214”的角质层厚度高于“Pcd1”，“8214”果皮表面光滑，细胞结构饱满有形，角质层厚度和果实表皮最外层细胞间隙随发育时期的增长而增加，而“Pcd1”果皮表面皱缩，细胞结构不规则，呈现出一种缺水状态，发育时期的增长对其表皮细胞结构和角质层厚度并无太大影响；水分损失测定结果显示“Pcd1”果实采后的水分损失率约为“8214”的2倍；果实角质层渗透性分析发现“Pcd1”果实的渗透作用大于“8214”。 (2)角质层成分分析发现“8214”果实表皮上的蜡质成分比“Pcd1”多6种，蜡质总含量高3倍，角质单体成分多4种，角质单体总含量也高3倍；同一材料的蜡质、角质总含量随果实发育时期的增长而增加。 (3)利用转录组测序技术在“8214”和“Pcd1”辣椒果实的三个发育时期中共鉴定出3781个差异表达基因(Differentially expressed genes，DEGs)，约40%的DEGs在角质缺乏型突变体“Pcd1”中下调。这些DEGs涉及到脂质代谢过程、脂肪酸延伸、蔗糖和淀粉代谢及亚油酸代谢等生物学过程。 尽管陆地植物中普遍存在角质层，并且其结构与植物对陆地环境压力的抵抗力之间有着明显的联系，但其生物合成的机制仍不清楚。本研究为进一步探究逆境与角质层合成相关的代谢途径或某个基因的具体功能提供参考，也为选育优良辣椒品种奠定基础。 收起