FaASR基因超表达促进草莓果实着色

以‘甜查理’草莓为试材,在克隆草莓ASR同源基因的基础上,对草莓中FaASR基因进行生物信息学、时空表达分析,通过调控草莓果实中ASR基因表达水平,分析果实的着色、蔗糖、ABA、色素和果实硬度等生理指标的变化,以及与色素代谢相关基因CHS、UFGT的表达水平,揭示ASR基因调控草莓果实成熟的机制。草莓ASR含有一个典型的与果实成熟和抗逆有关的ABA/WDS区域,ASR基因过量表达可以促进草莓果实提前上色,促进果实内源ABA积累、蔗糖含量增加和果实变软,并且促进与果实花色苷积累相关的关键基因CHS和UFGT的转录水平。该研究有助于深入揭示果实发育信息传递的分子机制,也为今后草莓的分子改良育种奠定重要的基础。     

草莓果实β-葡萄糖苷酶基因克隆及成熟期表达分析

为了探讨脱落酸合成相关酶β-葡萄糖苷酶基因是否参与草莓果实成熟的调控,本研究以‘红颜’草莓着色期间的果实为试材,首先通过RT-PCR技术克隆β-葡萄糖苷酶基因的编码区核苷酸序列.该1,845 bp基因在基因组中以单拷贝形式存在,并编码1个含有615氨基酸的多肽.生物信息学分析表明,含有3个跨膜区,在进化上高度保守.围绕果实着色期间基因转录水平以及ABA含量分析表明,随着果实的着色增加,转录水平和ABA含量都逐渐增加,半红后基因表达量逐渐降低,而ABA含量继续上升,至成熟时达到高峰.本研究结果表明可能参与草莓果实的着色启动     

草莓果实ABA积累关键酶基因FaNCED1和FaBG1转录水平的分析

为探讨草莓果实发育过程中ABA积累的酶学调控机制,文章以花后1～4周的‘杜克拉’草莓7个时期果肉为试材,利用实时荧光定量PCR分析ABA积累关键酶基因FaNCED1和FaBG1转录水平。结果表明,在整个草莓果实发育过程中,果肉中FaNCED1基因表达水平明显地分为两个持续上升阶段,即从小绿期至白熟期和始红期至全红期,但二者之间还存在一个短暂下降期,即白熟期至始红期;果肉中FaBG1基因表达水平呈逐渐降低的趋势。结合果肉中ABA含量分析发现,FaNCED1基因转录水平呈现与ABA水平相似的变化趋势。本研究主要得出以下结论:(1)退绿和着色是草莓果实发育成熟过程中两个突出事件;(2)果肉中ABA水平两次持续快速积累分别与草莓果实退绿和着色相偶联;(3)果肉中ABA含量主要由FaNCED1基因决定,而与FaBG1基因关系不大。以上结果为从分子水平调控草莓果实中ABA含量,进而调控果实的发育奠定研究基础。     

玫瑰香葡萄果实中脱落酸受体ABAR/CHLH基因的克隆及其表达分析

为了探讨脱落酸受体ABAR/CHLH是否参与葡萄果实成熟的调控,以玫瑰香葡萄花后8～11周的果实为试材,结合RT-PCR和3’-RACE技术首先克隆了脱落酸受体ABAR/CHLH同源基因。该基因在基因组中以单拷贝形式存在,并编码了1个含有1 381个氨基酸的多肽。生物信息学分析表明,ABAR/CHLH含有3个跨膜区,在...     

草莓果实β-葡萄糖苷酶基因FaBG1克隆及成熟期表达分析

为了探讨脱落酸合成相关酶β-葡萄糖苷酶FaBGl基因是否参与草莓果实成熟的调控，本研究以‘红颜’草莓着色期间的果实为试材，首先通过RT-PCR技术克隆β-葡萄糖苷酶FaBGl基因的鳊码区核苷酸序列。该1，845bp基因在基因组中以单拷贝形式存在，并编码1个含有615氨基酸的多肽。生物信息学分析表明，FaBG7含有5个跨膜区，在进化上高度保守。围绕果实着色期间FaBGt基因转录水平以及ABA含量分析表明，随着果实的着色增加，FaBG7转录水平和ABA含量都逐渐增加，半红后基因表达量逐渐降低，ABA含量继续上升，至成熟时述到高峰。本研究结果表明FaBG7可能参与革摹果实的着色启动。     

转录因子FaNAC56在草莓果实成熟中的功能分析

[目的]研究NAC转录因子FaNAC56在草莓果实成熟中的作用.[方法]根据前期果实成熟过程中的蛋白组数据,以八倍体红颜草莓为试材,克隆FaNAC56基因及其启动子.在蛋白水平,利用MEGA构建FaNAC56系统进化树,并通过生物信息学预测其编码蛋白的二级结构,以及利用烟草进行亚细胞定位;在转录调控水平,利用预测网站分析FaNAC56启动子区顺式作用元件以及下游靶基因,并通过RT-qPCR分析FaNAC56的时空表达模式.最后,利用果实圆片温育方法分析FaNAC56基因受外源激素诱导情况.[结果]FaNAC56基因全长1035 bp,编码344个氨基酸,具有NAC转录因子NAM保守结构域.系统发育分析表明FaNAC56与月季NAC56同源性最高.亚细胞定位显示FaNAC56定位于细胞核内.FaNAC56在果实中高度表达并随果实成熟表达量急剧增加.FFaNAC56启动子区含有ABA、赤霉素、生长素、乙烯等激素和胁迫相关响应元件,其表达水平受这些激素诱导.靶基因分析发现FaNAC56可能响应多种激素、花色苷和蔗糖调控元件.[结论]FaNAC56可能通过多种激素调控草莓果实的发育和成熟.     

果实中脱落酸的研究进展与展望

综述了果实中脱落酸（abscisic acid,ABA）的生理作用、代谢及信号转导的研究进展,并提出了果实中ABA从产生到作用的分子机制。果实中ABA的积累主要受4种关键酶的调控,包括NCEDs、CYP707As、GTs和BGs。在果实成熟过程中,ABA信号的启动是通过PYRs等受体蛋白感知,并通过ABI1和SnRK2等蛋白的可逆磷酸化作用将信号传递给下游转录因子和顺式元件,最终促发果实软化、糖分积累及着色等成熟相关基因的表达。进一步深入研究ABA调控果实成熟的信号转导分子机制及ABA、糖和乙烯交叉调控网络是未来重要的研究领域。     

草莓9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶基因FaNCED的克隆及表达分析

 采用RT-PCR和RACE技术从草莓果实中克隆ABA合成途径中关键基因FaNCED,该cDNA全长2 228 bp,具有完整的开放阅读框（ORF）,共1 827个碱基,编码609个氨基酸。序列分析表明,FaNCED编码的氨基酸序列与其他植物的NCED蛋白有很高的同源性。系统进化树分析显示,草莓NCED与同为蔷薇科的湖北海棠聚为一类,与橙、柠檬、温州蜜柚、葡萄等非跃变型果实NCED蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析发现,FaNCED基因在草莓根、茎、叶、花萼和果实中都有表达;在果实成熟过程中FaNCED的表达出现两次高峰,分别在大白果期和红果期,且在红果期表达量最高,并与ABA积累相吻合;FaNCED在果实采后1 d表达略有下降,之后急剧上升,ABA含量变化与FaNCED基因的表达基本一致。FaNCED可能参与调控ABA的合成并在草莓成熟中起一定作用。     

草莓9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因FaNCED的克隆及表达分析

采用RT-PCR和RACE技术从草莓果实中克隆ABA合成途径中关键基因FaNCED,该cDNA全长2228bp,具有完整的开放阅读框（ORF）,共1827个碱基,编码609个氨基酸。序列分析表明,FaNCED编码的氨基酸序列与其他植物的NCED蛋白有很高的同源性。系统进化树分析显示,草莓NCED与同为蔷薇科的湖北海棠聚为一类,与橙、柠檬、温州蜜柚、葡萄等非跃变型果实NCED蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析发现,FaNCED基因在草莓根、茎、叶、花萼和果实中都有表达;在果实成熟过程中FaNCED的表达出现两次高峰,分别在大白果期和红果期,且在红果期表达量最高,并与ABA积累相吻合;FaNCED在果实采后1d表达略有下降,之后急剧上升,ABA含量变化与FaNCED基因的表达基本一致。FaNCED可能参与调控ABA的合成并在草莓成熟中起一定作用。     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

草莓ABA 的快速提取方法及超高效液相色谱分析

 采用甲醇︰乙酸乙酯︰甲酸 = 50︰50︰1 的混合液作为提取溶剂,可快速从草莓中提取ABA, 整个提取过程可在0.5 h 内完成,大大提高了ABA 提取效率。建立了一套适合ABA 分析的超高效液相色 谱分析体系,其流动相为甲醇︰乙腈︰0.1%甲酸 ＝ 20︰10︰70,流速0.3 mL · min-1,检测波长265 nm, 柱温30 ℃,进样10 μL。利用建立的快速提取法及超高效液相色谱分析方法,测定了不同发育阶段草莓 果实（青果、白果、粉红果和红果）的ABA 含量,发现其呈上升趋势,至红果期ABA 含量达到最高。     

Expression analysis suggests potential roles for PH-LIKE (PHL) genes in diploid strawberry Fragaria vesca L. seedling hormone response and fruit development

Acidity is a critical determinant for fruit sweetness in fleshy fruits. A recent molecular genetic study in sweet melon has revealed that the PH gene, encoding a protein most closely related to the Arabidopsis auxin efflux carrier family (PILS), acts as a critical regulator of fruit acidity. To provide insights into the possible role of PH-LIKE (PHL) genes in strawberry fruit acidity control, we identified a total of six PHL genes, FvPHL1 to FvPHL6, in a diploid strawberry fruit model system, Fragaria vesca L. Yellow Wonder 5AF7. These FvPHL genes exhibit distinct organ expression patterns. FvPHL1, the melon PH ortholog, was expressed in roots, leaves, flowers and fruits, while FvPHL2/3/6 were preferentially expressed in fruits. In addition, FvPHL genes exhibit fruit development and ripening-related expression patterns. Interestingly, FvPHL1/3/5/6 were all induced by exogenous auxin treatments in seedlings. In addition, FvPHL5 was slightly inhibited by abscisic acid (ABA), while the other five PHL genes were up-regulated by ABA in seedlings. However, auxin and ABA did not seem to affect FvPHL expression in developing fruits. These results indicate that some of FvPHL genes may be involved in auxin and ABA response in seedling growth and act in fruit development including acidity control.     

基质培对草莓糖酸和某些生理特性的影响

研究了基质培对丰香和枥乙女草莓糖酸和某些生理特性的影响。结果表明基质培草莓的果实可溶性固形物和可滴定酸含量均略有下降,但不影响固酸比。果糖、葡萄糖和蔗糖三者的比例发生了变化,其中葡萄糖稍有增加,果糖和蔗糖略有减少。酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性在果实刚着色时变化不大,糖积累也较少;进入着色期后,AI和NI活性明显升高,糖积累亦较多。ABA含量在果实着色初期几乎为0,果实2/3着色后直线上升,这时果实正处于糖迅速积累阶段,基质培的ABA含量始终略高于土培;IAA含量在果实成熟过程中一直呈下降趋势,A鄄BA含量的迅速增加发生在IAA含量快速下降之后,基质培的IAA含量始终低于土培。     

草莓果实发育过程中糖、pH值及ABA水平变化趋势

为了揭示草莓果实发育和成熟的生理机制,本研究以杜克拉草莓7个时期的果实为试材,分析果实发育过程中pH值、可溶性糖和ABA变化趋势.结果表明,果实发育前期可溶性糖积累以葡萄糖和果糖为主,蔗糖很低;果实进入始熟和成熟,蔗糖分别有一次快速积累的过程,全红时蔗糖含量是果糖和葡萄糖的1.25倍.以纯白期pH值最低点为界,pH值先...     

酵母菌对草莓果实防腐保鲜的效果研究

以新鲜草莓为材料,研究1×106、1×107、1×108 cfu/mL不同浓度的柠檬形克勒克酵母菌悬液浸泡对草莓品质指标的影响,以探讨生物防腐剂对草莓果实防腐保鲜的效果.结果表明:1×108 cfu/mL的酵母菌悬液处理对抑制草莓腐烂的效果最好,能够推迟草莓的后熟,有效保持果实的品质.     

蔗糖转化酶家族基因进化、表达及对草莓果实糖分积累的影响

在草莓蔗糖碱性/中性转化酶家族基因(Fa.A/N-Inv)成员序列分析的基础上,以‘申阳’和‘红颜’草莓为材料,利用实时定量PCR技术分析了Fa.A/N-Inv家族基因在不同条件下的表达模式,利用分光光度法测定了果实发育过程中A/N-Inv酶活性,利用高效液相色谱法分析了果实发育阶段糖分积累规律。结果表明:(1)Fa.A/N-Inv是由8个成员组成的多基因家族;(2)4个Fa.A/N-Invs不仅具有组织特异性,还具有果实发育阶段特异性和品种特异性表达特点;(3)4个Fa.A/N-Invs的表达受细胞分裂素(BA)、赤霉素(GA)和生长素(IAA)诱导;(4)蔗糖和葡萄糖作为A/N-Inv酶促反应的底物和产物,分别对4个Fa.A/N-Invs转录表达起正、负反馈调节作用,此外蔗糖还可作为一种信号分子诱导Fa.A/N-Invs表达;(5)‘申阳’草莓A/N-Inv酶活性在绿果阶段低于‘红颜’,其余阶段均高于‘红颜’;(6)成熟果实中蔗糖含量‘红颜’(50.7 mg·g~(-1) FW)约为‘申阳’(23.2 mg·g~(-1) FW)的2倍。