紅肉獼猴桃花青素合成及運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)基因的克隆及表達(dá)分析.pdf

1、‘紅陽’(Actinidia chinesis cv‘Hongyang’)以其果實(shí)剖面色彩美觀、風(fēng)味獨(dú)特成為備受消費(fèi)者青睞的獼猴桃品種之一。紅色是‘紅陽’獼猴桃吸引消費(fèi)者的關(guān)鍵特性,但在不同地區(qū)栽培的‘紅陽’著色程度都不同。為闡明‘紅陽’獼猴桃呈色不穩(wěn)定的分子機(jī)理,本研究以四川省蒼溪縣中海拔(750米)地區(qū)、中國科學(xué)院武漢植物園兩個栽培區(qū)不同發(fā)育期的‘紅陽’獼猴桃及武漢栽培的不同果肉顏色的‘楚紅’、‘金農(nóng)2號’、‘廬山香’、‘湘麻6號’

2、、‘金魁’為試驗(yàn)材料,對花青素含量與果實(shí)色澤之間的關(guān)系以及花青素生物合成途徑相關(guān)基因表達(dá)模式進(jìn)行了分析,主要結(jié)果如下:
　　利用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)結(jié)合快速擴(kuò)增cDNA末端(RACE)技術(shù)克隆了‘紅陽’獼猴桃的1個 UFGT( UDP glueose-flavonoid3-O-glucosyltransferase)基因和1個MYB(myeloblastosis)類轉(zhuǎn)錄因子基因的全長 cDNA。序列分析顯示,這兩個

3、基因都具有完整的開放閱讀框,其中,UFGT基因的 cDNA全長1802bp,包含一個1533bp的開放閱讀框(ORF),編碼510個氨基酸殘基的蛋白質(zhì);MYB基因的cDNA全長962 bp,包含一個666 bp的開放閱讀框(ORF),編碼221個氨基酸殘基的蛋白質(zhì)。同源性分析表明,所克隆的這兩個基因與其它物種中對應(yīng)的花青素途徑相關(guān)基因有很高的同源性,很可能參與花青素的生物合成并在其中起著重要作用。
　　利用Real-time PC

4、R技術(shù)對花青素途徑相關(guān)基因CHS(chalcone synthase)、CHI(Chalcone isomeras)、F3H(flavanone3-hydroxylase)、DFR(dihydroflavonol4-reductase)、LDOX(Leucoanthocyanidin dioxygenase)、UFGT、MYB及 MRP(multidrug resistance–associated proteins)在不同栽培區(qū)‘紅陽

5、’果實(shí)、‘紅陽’不同組織器官、不同果肉顏色的獼猴桃品種中的表達(dá)模式進(jìn)行分析,結(jié)果顯示:
　　在不同栽培區(qū)的‘紅陽’果實(shí)中,除UFGT在武漢樣品中的表達(dá)量較高外,其它花青素途徑相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平與果實(shí)的花青素的積累相一致,在蒼溪中海拔地區(qū)栽培的‘紅陽’果實(shí)中的表達(dá)量明顯高于武漢栽培區(qū)。在‘紅陽’獼猴桃不同組織器官中,CHS、CHI、F3H、DFR、LDOX這幾個處于花青素合成途徑上游的結(jié)構(gòu)基因在幼葉中有較高的表達(dá),而在果肉中的表達(dá)量

6、較低;UFGT僅在果肉中有較高的表達(dá),在其它組織中的表達(dá)量較弱。表明這些結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)具有不同的組織特異性。MYB、MRP在幼葉、果肉這些著色較明顯的組織器官中的轉(zhuǎn)錄水平較高,表明其表達(dá)模式與花青素含量密切相關(guān)。此外,同時對6個不同果肉顏色的獼猴桃品種進(jìn)行對比分析,結(jié)果顯示,UFGT只在紅肉品種中有較高的表達(dá)量,具有明顯的品種特異性;其它基因在不同果肉顏色的品種中均有較高的表達(dá),不顯示明顯的品種特異性,推測這些基因在獼猴桃果實(shí)中可能扮演