荔枝果皮BPox的分离纯化及其在果实成熟过程中的表达

【目的】植物第III类过氧化物酶具有广泛的生理功能。前期研究发现荔枝果皮具高活性的离子结合态过氧化物酶（BPox）,与果实的着色、成熟密切关联,但其特性、作用机制不清楚。明确BPox的生化特性及其基因表达变化,为进一步研究BPox参与荔枝果实着色和成熟机制奠定基础。【方法】以‘乌叶’荔枝成熟果果皮为材料,通过提取及Streamline Phenyl、CM-52、Phenyl Sepharose HP和Superdex 200等柱层析,纯化获得BPox。测定BPox的最适反应pH、最适反应温度、底物特异性、抑制剂等生化特性。采用双倒数法测定其催化愈创木酚、(-)-表儿茶素的K_m值及V_max。应用MALDI串联质谱鉴定BPox的肽段序列,克隆BPox的cDNA。分别测定盛花后58、69、76、80和90 d荔枝果皮BPox的活性变化,应用荧光定量PCR分析BPox的基因表达变化。【结果】从荔枝果皮纯化得到BPox最主要的2个组分,分别命名为BPox-2和BPox-3。凝胶过滤层析和SDS-PAGE结果显示,BPox-2和BPox-3的表观分子量分别约为30 kD和34 kD。BPox-2和BPox-3的最适反应pH均为6.0,最适反应温度分别为40℃和45℃;二者具有相似的底物特异性;DTT、ASA和L-Cys等能强烈抑制其活性。BPox-2和BPox-3催化愈创木酚的K_m值分别为2.97和2.58 mmol∙L^-1,其V_max分别为38.72×10⁶和23.06×10⁶ U∙mg^-1;其催化(-)-表儿茶素的K_m值分别为3.49和3.24 mmol∙L^-1,V_max分别为38.72×10⁶和23.06×10⁶ U∙mg^-1。尽管BPox-2和BPox-3的肽质量指纹（PMF）不同,串联质谱分析显示,二者均具一个序列为TASLSAANSDLPSPFADLATLIAR的胰酶水解肽段。克隆得到BPox2的cDNA,大小为960 bp,共编码319个氨基酸。cDNA编码的多肽链N端包含1段26个氨基酸残基的信号肽,C端缺乏液泡分选序列,具1个潜在的N-糖基化修饰位点。幼果期,荔枝果皮BPox的活性表现弱;至盛花后76 d,果皮开始着色变红,BPox的活性迅速启动升高直至果实成熟。qPCR的结果显示,在盛花后的58和69 d,果皮BPox2的转录水平很低;盛花后76 d,BPox2的表达急剧上升,达到高峰,为盛花后69 d的60.56倍,而后下降。至盛花后90 d,其表达水平又显著上升。【结论】荔枝果皮的BPox-2与BPox-3最适反应pH、最适反应温度、底物特异性等与荔枝果皮可溶性Pox组分相似,但其对愈创木酚和(-)-表儿茶素的催化效率显著高于SPox。BPox-2与BPox-3同为BPox2所编码,因翻译后修饰差异而形成同工酶。BPox参与荔枝果皮的着色和成熟进程,其活性受转录水平调控。     

9个品种柚类的果实品质评价

[目的]确定适宜在福建周边地区栽培及推广利用的优良柚类品种。[方法]以9个品种柚类为试验材料,对各品种柚类果实的主要品质指标,如果形指数、可食率、VC、可溶性固形物、可溶性糖含量等进行测定和比较,并在此基础上应用合理-满意度及多维价值合并原则对果实品质进行客观评价。[结果]不同品种柚子在主要品质指标上存在差异,以黄金蜜柚、六月早熟柚、红棉蜜柚、金橘蜜柚果实品质较优,而迷你红柚的果实品质和口感均不是很好。[结论]黄金蜜柚、六月早熟柚、红棉蜜柚、金橘蜜柚4个品种适宜在福建周边地区栽培及推广利用。     

‘三红蜜柚’果实类胡萝卜素合成途径部分酶基因的克隆及 表达分析

果实颜色是柚（Citrus maxima）的重要性状之一,为了解其色泽调控机理,本研究以‘三红蜜柚’为材料, 从柚转录组数据库（未发表）中筛选得到 CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 的序列,分别编码 438、533、570、 214 个氨基酸。生物信息学表明,CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 编码的氨基酸序列与可可树、木薯和甜橙的同 源相似度较高,尤其是与甜橙的同源性分别高达 97.95%、99.81%、97.89%和 100%。实时荧光定量 PCR 检测结果表明, CmPSY、CmPDS、CmZDS 和 CmLCYB 在蜜柚的汁胞、囊衣和海绵层中均有表达,且表达量基本都呈先增后降的趋势, 说明这些基因在蜜柚类胡萝卜素代谢中不可或缺。4 个基因表达水平基本都在花后 150~180 d 达到最大,说明这些基因 之间有着密切的协作关系。本研究为类胡萝卜素在蜜柚果实各个组织的调控提供了研究信息,并为进一步通过基因调 控来提高蜜柚的外观品质奠定了基础。