本文關(guān)鍵詞：草莓果實(shí)中BG基因的克隆及功能分析

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【摘要】：脫落酸(abscisic acid,ABA)能促進(jìn)草莓(Fragaria×ananassa)果實(shí)的發(fā)育成熟,葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BG)能通過(guò)水解ABA葡萄糖酯(ABA glucose ester,ABA-GE),把非活性的ABA轉(zhuǎn)換成有活性的ABA,因此,BG參與果實(shí)發(fā)育進(jìn)程。但是目前還沒(méi)有遺傳學(xué)證據(jù)來(lái)揭示BG對(duì)果實(shí)發(fā)育的作用機(jī)理。為了研究BG在果實(shí)發(fā)育中的作用,本實(shí)驗(yàn)以草莓品種甜查理為試材,通過(guò)PCR分子克隆的方法分離到3個(gè)編碼BG的基因Fa BG1、Fa BG2和Fa BG3;首先對(duì)3個(gè)基因進(jìn)行生物信息學(xué)、時(shí)空表達(dá)分析,以及測(cè)定果實(shí)內(nèi)源ABA含量的變化;其次通過(guò)分子調(diào)控Fa BG3基因的表達(dá)量影響果實(shí)內(nèi)源BG的活性,分析草莓果實(shí)的生理指標(biāo)以及與ABA信號(hào)路徑、色素代謝和細(xì)胞壁代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BG蛋白含有一個(gè)Bgl B區(qū)域,是能水解其他的復(fù)合物的特異區(qū)域。隨著草莓果實(shí)的發(fā)育成熟,ABA的含量逐漸升高,Fa BG1基因的表達(dá)量一直很低,Fa BG2的表達(dá)量呈總體的下降趨勢(shì),只有Fa BG3的表達(dá)量與ABA含量變化相一致。利用RNA干擾技術(shù)調(diào)低草莓果實(shí)中Fa BG3基因的表達(dá)量也下調(diào)了Fa BG1和Fa BG2的表達(dá)量,同時(shí)降低了果實(shí)中BG的活性,導(dǎo)致果實(shí)中ABA含量、果實(shí)色素和可溶性固形物含量降低,提高了果實(shí)的硬度等生理指標(biāo),與生理指標(biāo)相關(guān)的如色素代謝基因查爾酮合酶(chalcone synthase,CHS)、查爾酮異構(gòu)酶(chalcone isomerase,CHI)、類(lèi)黃酮-3-羥化酶(flavonoid-3-hydroxy-lase,F3H)、類(lèi)黃酮-3-O-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(UDP Glc-flavonoid 3-O-glucosyl transferase,UFGT)和二氫黃酮醇-4-還原酶(dihydroflavo-nol-4-reductase,DFR),果實(shí)軟化基因果膠甲酯酶(pectin methylesterase,PE)、伸展蛋白(expansin,EXP)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)和果膠酸裂解酶(pectate lyases,PL),果實(shí)香味代謝基因醌氧化還原酶(quinone oxidoreductase,QR)、�；D(zhuǎn)移酶(alcohol acyltransferase,AT)和ABA信號(hào)路徑中的基因抗副球菌素蛋白(pyrabatin resistance,PYR)、ABA不敏感體1(ABA insensitive 1,ABI1)、ABI3、ABI4和ABI5的表達(dá)量等分子指標(biāo)也出現(xiàn)了不同程度的變化,最后導(dǎo)致了果實(shí)延遲成熟。與此相反,Fa BG3基因超表達(dá)的草莓果實(shí)出現(xiàn)了提前著色成熟的現(xiàn)象。果實(shí)生理及分子指標(biāo)的變化可揭示BG調(diào)控草莓果實(shí)發(fā)育進(jìn)程的機(jī)理。
【作者單位】： 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院;鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 草莓 果實(shí) β-葡萄糖苷酶 脫落酸 基因干擾
【基金】：江蘇省現(xiàn)代園藝工程技術(shù)中心和江蘇省園藝技術(shù)品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)(No.PPZY2015B173)
【分類(lèi)號(hào)】：S668.4
【正文快照】： Cloning and Function Analysis of BG Genes in Strawberry(Fragaria×ananassa)FruitGUO Zheng-Bing1*HAN Bai-Ming1HUO Heng-Zhi21 Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry,Jurong 212400,China;2 Zhenjiang Academy of Agricultural Sciences,Jurong212

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1 孫瑞W，

本文編號(hào)：685752