發(fā)布時間：2019-11-06 10:08

【摘要】：蘋果(Malus domestica)是世界上栽培面積和產量最大的水果之一,果實的貯藏性是一個重要的經濟性狀。蘋果果實是典型的呼吸躍變型果實,其成熟過程受植物激素乙烯的調控。ERF(Ethylene response factor)是乙烯信號轉導通路中重要的轉錄因子,盡管前人已報道ERF可以調控果實乙烯合成,但其調控機理仍不清楚。本研究以'金冠'蘋果果實為試材,以果實中特異表達的MdERF2為誘餌篩選果實酵母cDNA文庫,發(fā)現了一個新的ERF基因與MdERF2互作,命名為MdERF3。通過研究MdERF2和MdERF3如何調控乙烯合成通路中關鍵基因MdACS1的轉錄,明確了乙烯應答因子MdERF2可以通過轉錄調控及與MdERF3互作抑制MdACS1的表達進而調控乙烯合成。主要研究結果如下:1.在蘋果果實成熟過程中,乙烯抑制MdERF2蛋白的表達,而促進MdERF3蛋白的表達;2.酵母單雜交試驗發(fā)現MdERF2可以在體外結合MdACS1啟動子;ChIP-PCR試驗發(fā)現MdERF2可以體內結合MdACS1啟動子;GUS報告基因試驗發(fā)現MdERF2抑制MdACS1啟動子活性;3.酵母單雜交試驗發(fā)現MdERF2可以在體外結合MdERF3啟動子;ChIP-PCR試驗發(fā)現MdERF2可以在體內結合MdERF3啟動子;GUS報告基因試驗發(fā)現MdERF2抑制MdERF3啟動子活性;4.酵母單雜交試驗發(fā)現MdERF3可以在體外結合MdACS1啟動子;ChIP-PCR試驗發(fā)現MdERF3可以體內結合MdACS1啟動子;GUS報告基因試驗發(fā)現MdERF3促進MdACS1啟動子活性;因此,MdERF2可以通過抑制MdERF3轉錄間接抑制MdACS1轉錄;5.通過酵母雙雜交,Pull down及CoIP試驗發(fā)現,MdERF2直接與MdERF3互作;進一步通過EMSA和GUS報告基因試驗發(fā)現,MdERF2與MdERF3互作可以抑制MdERF3結合MdACS1的啟動子,進而抑制MdACS1的轉錄。因此,MdERF2可以通過與MdERF3互作抑制MdACS1轉錄;6.利用農桿菌介導的瞬時表達方法,沉默和過表達了蘋果果實中MdERF2基因,發(fā)現MdERF2過表達的果實乙烯生成量減少,而MdERF2沉默的果實乙烯生成量增加,說明MdERF2負調控蘋果果實成熟過程中乙烯合成,進而抑制蘋果果實成熟;綜上所述,乙烯應答因子MdERF2可以通過三條途徑負調控MdACS1的表達進而抑制蘋果果實的成熟過程中乙烯的合成:(1)MdRF2直接結合MdACS1啟動子負調控其轉錄;(2)MdERF2通過結合MdERF3的啟動子負調控其轉錄,進而抑制MdWCS1的轉錄;(3)MdERF2通過和MdERF3的互作抑制MdERF3結合MdACS1啟動子,負調控MdACS1的轉錄。本研究明確了乙烯應答因子ERF調控蘋果果實成熟過程中乙烯合成的分子機理;為在分子水平上調控果實乙烯合成和耐貯藏新品種選育奠定理論基礎,同時為蘋果功能基因組研究以及果實成熟過程研究找到新的突破點。
【圖文】：

乙搖合成途徑中的相關酶逡逑植物乙^0合成起于以蛋氨酸（ＬＭｅｔ），在ＳＡＭ合成酶的作用下，以蛋氨酸形成ＳＡＭ，逡逑程伴隨著ＡＴＰ的消耗，生成一分子量的ＳＡＭ，消耗一分子量的ＡＴＰ邋（Ｗａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，逡逑）。有學者報道，一氧化氮（Ｎ巧能夠誘導石^0合成的原因是ＮＯX椙苛隋澹櫻粒偷幕鑠義希幔紓錚澹簦幔歟�，２００６）。蚜ｑW冢粒茫煤銑擅福ǎ粒茫櫻┑淖饔孟律桑粒茫�，桓捂D迥詿嬖阱義希粒茫擁耐趺福ǎ鄭錚紓澹戾澹澹翦澹幔歟�，１９９８Ｕd澹校澹睿玨澹澹翦澹幔歟�，，２００。蛋皽胜酶z1酸化反應可通過逡逑參與到乙^0合成途徑，被ＭＰＫa愃嶧模粒茫擁鞍捉峁垢游榷�，进而澡幙了邋ＡＣＳ辶x希峰義

本文編號：2556660