采后黄瓜在冷驯化处理过程中的转录组变化

采后黄瓜是冷敏性果菜类蔬菜，在低温贮藏时易发生冷害。前期研究结果表明，冷驯化处理通过诱导采后黄瓜耐冷性，减少冷害发生。为探究冷驯化处理诱导的转录组学变化，以采后黄瓜为试材，分析冷驯化处理期间的转录组变化。与贮藏前（0 h）相比，在冷驯化处理12 h和72 h时，分别鉴定到1 870和3 550个差异表达基因。基因表达验证结果表明，RT-qPCR和转录组结果高度一致，证明转录组测序数据的准确性和可靠性。GO富集分析结果显示，冷驯化处理诱导的差异表达基因主要富集在氧化还原过程、细胞膜组分和转录因子活性3个GO途径中，表明冷驯化处理通过调节细胞膜组分、细胞内氧化还原状态，增强冷藏黄瓜耐冷性。进一步分析发现，104个转录因子基因响应冷驯化低温，差异表达的转录因子主要是ERF、bZIP、WRKY和HSF家族，表明转录因子介导的转录调控在冷驯化诱导的耐冷性中发挥重要作用。研究结果为采后黄瓜诱导耐冷性提供了新见解，有助于加深对冷驯化诱导耐冷性分子机理的认识，为耐冷黄瓜培育提供了重要基因资源。     

AOS1 基因克隆及其在鲜切芋头褐变中的表达模式分析

【目的】鲜切芋头即使在低温条件下贮藏，贮藏期间仍会出现变黄变褐的现象，严重影响鲜切芋头的商品性。从鲜切芋头中克隆丙二烯氧化物合成酶（Allene oxide synthase, AOS）基因 AOS1，并分析其表达与鲜切芋头褐变的关系，鉴定鲜切芋头褐变过程中的重要功能基因，为鲜切芋头褐变机制研究提供参考。【方法】以鲜切芋头 cDNA 为模板，采用 RT-PCR 法克隆 AOS1 基因编码序列（Coding sequence, CDS）；采用荧光定量 PCR 法分析鲜切芋头褐变过程中 AOS1 表达情况，利用转录组测序数据分析外源褐变抑制剂处理对 AOS1表达的影响，并分析 AOS1 启动子序列。【结果】20 ℃条件下，鲜切芋头贮藏 24 h 切面出现明显的变黄变褐症状，而 4 ℃下贮藏 12 d 才出现明显的褐变症状，表明贮藏温度是影响鲜切芋头褐变进程的重要因素，低温贮藏可有效抑制鲜切芋头褐变。芋头 AOS1 基因的 CDS 全长为 1 560 bp，编码 519 个氨基酸残基；AOS1 基因编码蛋白质的分子量为 57.63 kD，等电点为 8.68，定位在叶绿体。植物 AOS1 蛋白序列相似性较低，芋头 AOS1 与番茄AOS1、拟南芥 AOS1 蛋白的亲缘较远，但天南星科植物 AOS1 蛋白的序列同源性较高。芋头 AOS1 启动子中含有许多植物激素和逆境响应元件，AOS1 表达在鲜切处理后显著上调，表明切分处理诱导了 AOS1 的表达。随着鲜切芋头褐变进展，AOS1 表达量逐渐增加，外源乙醇酸和香草酸处理 AOS1 表达显著下调，表明 AOS1 表达与鲜切芋头褐变有关。【结论】鲜切芋头褐变与 AOS1 表达具有明显正相关性，切分去皮等处理可能通过诱导 AOS1表达促进鲜切芋头褐变。     

黄瓜肌醇半乳糖苷合成酶基因GolS2克隆与表达调控

肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)是合成棉子糖系列寡糖(RFOs)的关键酶，在植物抵抗非生物胁迫过程中发挥重要作用。为探究GolS2基因在黄瓜应答非生物胁迫中的作用，本研究采用RT-PCR法从黄瓜中克隆了GolS2基因，其开放阅读框长度为981 bp,编码326个氨基酸，植物GolS2蛋白氨基酸序列一致性很高。进化树中，黄瓜GolS2蛋白与拟南芥GolS2和GolS3蛋白聚在同一分支，亲缘关系最近。盐胁迫和低温胁迫处理显著诱导GolS2基因在黄瓜幼苗中的表达，但低温处理显著抑制GolS2基因在采后黄瓜果实中的表达。对其启动子顺式作用元件的分析结果显示，GolS2基因启动子中含有多个与逆境胁迫响应有关的顺式作用元件。在采后黄瓜果实中沉默HHO2和GRP3基因的表达，显著下调GolS2基因表达，表明这两个基因调控GolS2基因表达。本研究结果明确了GolS2基因在不同类型黄瓜组织中应答非生物胁迫的功能存在差异，这为进一步研究该基因的功能奠定了基础。