本文關(guān)鍵詞：草莓果實中BG基因的克隆及功能分析

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【摘要】：脫落酸(abscisic acid,ABA)能促進草莓(Fragaria×ananassa)果實的發(fā)育成熟,葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BG)能通過水解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參與果實發(fā)育進程。但是目前還沒有遺傳學(xué)證據(jù)來揭示BG對果實發(fā)育的作用機理。為了研究BG在果實發(fā)育中的作用,本實驗以草莓品種甜查理為試材,通過PCR分子克隆的方法分離到3個編碼BG的基因Fa BG1、Fa BG2和Fa BG3;首先對3個基因進行生物信息學(xué)、時空表達分析,以及測定果實內(nèi)源ABA含量的變化;其次通過分子調(diào)控Fa BG3基因的表達量影響果實內(nèi)源BG的活性,分析草莓果實的生理指標(biāo)以及與ABA信號路徑、色素代謝和細胞壁代謝相關(guān)基因的表達水平。實驗結(jié)果表明,BG蛋白含有一個Bgl B區(qū)域,是能水解其他的復(fù)合物的特異區(qū)域。隨著草莓果實的發(fā)育成熟,ABA的含量逐漸升高,Fa BG1基因的表達量一直很低,Fa BG2的表達量呈總體的下降趨勢,只有Fa BG3的表達量與ABA含量變化相一致。利用RNA干擾技術(shù)調(diào)低草莓果實中Fa BG3基因的表達量也下調(diào)了Fa BG1和Fa BG2的表達量,同時降低了果實中BG的活性,導(dǎo)致果實中ABA含量、果實色素和可溶性固形物含量降低,提高了果實的硬度等生理指標(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)、類黃酮-3-羥化酶(flavonoid-3-hydroxy-lase,F3H)、類黃酮-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),果實香味代謝基因醌氧化還原酶(quinone oxidoreductase,QR)、酰基轉(zhuǎn)移酶(alcohol acyltransferase,AT)和ABA信號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)致了果實延遲成熟。與此相反,Fa BG3基因超表達的草莓果實出現(xiàn)了提前著色成熟的現(xiàn)象。果實生理及分子指標(biāo)的變化可揭示BG調(diào)控草莓果實發(fā)育進程的機理。
【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 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)品牌專業(yè)建設(shè)(No.PPZY2015B173)
【分類號】：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：685752