波罗蜜柠檬酸合酶基因（AheCS）的表达及其与柠檬酸积累的相关性分析

【目的】分析波罗蜜柠檬酸合酶基因(Artocarpus heterophyllus citrate synthase,AheCS)的生物学功能,研究柠檬酸含量与AheCS基因相对表达量的相关性,为探究AheCS基因在波罗蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.,Ahe)果实有机酸代谢中的可能作用提供参考。【方法】以海大2号波罗蜜果实为材料,采用0.5 mg·L^-1 1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)和1 000 mg·L^-1外源乙烯利(ethrel,ETH)(40%)处理,研究室温(22±1)℃、相对湿度90%条件下波罗蜜果实成熟过程中柠檬酸的动态变化,克隆获得3个波罗蜜的CS基因(AheCS1、AheCS2和AheCS3),对其进行生物信息学分析,同时分析3个AheCS基因在不同采后处理下(自然成熟、外源乙烯催熟和1-MCP延缓成熟)的相对表达情况及其与柠檬酸含量的相关性。【结果】随着波罗蜜果实的自然成熟,果实中柠檬酸含量呈先上升后下降的变化趋势;外源ETH处理加速了柠檬酸的合成速率...     

菠萝蜜果实PG基因的克隆与表达分析

为明确PG基因在菠萝蜜果实后熟软化过程中的作用,本研究以‘海大2号’菠萝蜜果实为材料,采用0.5 mg/L 1-MCP和1000 mg/L ETH处理,研究了室温（20℃）条件下果实成熟过程中硬度和果胶的动态变化,克隆获得4个PG基因,并对其进行了生物信息学和表达分析。结果表明：随着菠萝蜜果实的成熟,果肉硬度快速下降,可溶性果胶和离子型果胶不断增加,共价态果胶有所下降;ETH处理促进了果实WSP和ISP含量的上升,加速了软化进程,1-MCP处理抑制了贮藏前期果肉硬度的下降,推迟了软化进程,但明显提高了3种果胶的含量。AhePG1~AhePG4基因的开放阅读框（ORF）长度1221~1434 bp,编码406~477个氨基酸。AhePG1蛋白含有4个保守结构域（Ⅰ~Ⅳ）,AhePG2和AhePG3只含结构域Ⅰ和Ⅱ,AhePG4缺失结构域Ⅲ;AhePG基因分别与桃（AF095577.1）、菜豆（XM_007162208.1）、葎草（MN971583.1）、菜豆（XM_007151391.1）PG基因编码的氨基酸序列的亲缘关系较近,相似度分别达75.63%、73.11%、79.71%、70.75%。qRT-PCR分析结果显示：AhePG1基因在果实成熟前期表达量低,在后期高表达,而AhePG2/3/4基因的表达量在果实成熟过程中总体较低。ETH处理抑制了AhePG1基因的表达量,而1-MCP处理延缓了4个AhePG基因表达量的增加,但增加了成熟后期AhePG2、AhePG3、AhePG4基因的表达。相关性分析发现,果肉硬度与水溶性果胶含量和AhePG1基因表达呈显著和极显著负相关,而水溶性果胶含量又与AhePG1基因表达呈显著正相关。本研究说明,菠萝蜜果实的软化与果胶降解有关,AhePG1可能是菠萝蜜果实果胶降解和果实软化的关键PG基因之一,控制着果实成熟后期的软化;1-MCP处理能延缓菠萝蜜果实的成熟,但并不影响果实后期成熟时的软化,AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4基因可能对其软化均有作用。