脫落酸和生長(zhǎng)素調(diào)控香蕉及草莓果實(shí)成熟的作用機(jī)理.pdf

1、果實(shí)在成熟過(guò)程中受到多種激素調(diào)節(jié)，關(guān)于單一激素的調(diào)節(jié)已有很多報(bào)道，而多激素對(duì)果實(shí)成熟的互作研究較少，且機(jī)理仍不明確。因此本論文對(duì)香蕉（呼吸躍交型果實(shí)）及草莓（非呼吸躍變型果實(shí)）分別施加外源脫落酸(ABA)和生長(zhǎng)素(IAA)，通過(guò)生理生化及分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)闡釋ABA和IAA對(duì)果實(shí)成熟的作用機(jī)制。研究結(jié)果表明:
　　1.以香蕉“巴西蕉”(Musa acuminateL.AAA group，cv.Brazilian)為實(shí)驗(yàn)材料，施加

2、外源激素后對(duì)果皮進(jìn)行DGE-seq分析。結(jié)果表明，ABA通過(guò)上調(diào)PaO、DXR、PSY、PME、PL基因的轉(zhuǎn)錄水平促進(jìn)采后香蕉成熟，IAA通過(guò)下調(diào)PaO、DXR、PSY、PME、PL基因的轉(zhuǎn)錄水平抑制果實(shí)成熟。ABA+IAA處理通過(guò)平衡PaO、DXR、PSY基因的轉(zhuǎn)錄水平使果實(shí)顏色接近于對(duì)照組;ABA+IAA處理通過(guò)平衡PME和PL基因的轉(zhuǎn)錄水平使果實(shí)硬度與對(duì)照組相似。因此，在香蕉呆后成熟過(guò)程中，ABA+IAA處理可能通過(guò)拮抗機(jī)制來(lái)抵消

3、由ABA或IAA誘導(dǎo)的特定基因表達(dá)，從而抑制ABA或IAA單獨(dú)發(fā)揮作用。
　　2.以八倍體草莓“章姬”(Fragaria×ananassa Duch，cv.Akihime)為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)草莓施加不同激素。結(jié)果表明，ABA通過(guò)上調(diào)PAL、 DFR、PME、PL基因的轉(zhuǎn)錄水平促進(jìn)草莓成熟，IAA通過(guò)下調(diào)PAL、 DFR、PME、PL基因的轉(zhuǎn)錄水平抑制果實(shí)成熟。ABA+IAA可能通過(guò)平衡PAL和DFR基因表達(dá)，使草莓色澤變化保持平衡;A

4、BA+IAA可能通過(guò)平衡果膠降解酶基因PME、PL，控制果實(shí)硬度，使果實(shí)硬度與對(duì)照組一致。在草莓成熟過(guò)程中，ABA+IAA處理可能通過(guò)拮抗機(jī)制來(lái)抵消由ABA或IAA誘導(dǎo)的特定基因表達(dá)，從而抑制ABA或IAA單獨(dú)發(fā)揮作用。
　　3.以草莓“章姬”為實(shí)驗(yàn)材料，克隆擴(kuò)增得到兩個(gè)MADS-box基因，F(xiàn)aMADS1和FaMADS2。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明FaMADS1和FaMADS2分別屬于SEP1/2和SEP3亞族。FaMADS1和FaMA

5、DS2時(shí)空表達(dá)測(cè)定表明，兩個(gè)基因均只在花和果實(shí)中表達(dá)，且隨著果實(shí)成熟表達(dá)量降低。FaMADS1和FaMADS2的瞬時(shí)超表達(dá)和沉默實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)aMADS1通過(guò)調(diào)控花青素合成相關(guān)基因(PAL、C4H、4CL、DFR、UFGT)、果實(shí)軟化相關(guān)基因(PL、XTH)、香氣物質(zhì)相關(guān)基因(QR、AAT)的轉(zhuǎn)錄水平，進(jìn)而改變果實(shí)成熟進(jìn)程。FaMADS2通過(guò)調(diào)控下游軟化相關(guān)基因(β-Gal、 Xyl1)的轉(zhuǎn)錄水平，改變果實(shí)成熟過(guò)程中軟化程度。
　　

6、4.草莓果實(shí)中FaMADS1和FaMADS2的表達(dá)受ABA與IAA的響應(yīng)。啟動(dòng)子序列分析表明，F(xiàn)aMADS1和FaMADS2啟動(dòng)子中有ABA響應(yīng)相關(guān)的順式作用元件，通過(guò)酵母單雜交系統(tǒng)對(duì)ABA信號(hào)通路中的5個(gè)轉(zhuǎn)錄因子(ABI5-5、TRAB1、ABI5、ABI5-2、ABI5-3)進(jìn)行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ABA通過(guò)ABI5-5、TRAB1和ABI5調(diào)節(jié)FaMADS1基因表達(dá)，通過(guò)TRAB1、ABI5調(diào)節(jié)FaMADS2基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控果實(shí)成熟