EjAP2-1與EjHSF3調(diào)控采后楷杷果實冷害木質(zhì)化的轉(zhuǎn)錄機制研究.pdf

1、枇杷（Eriobotryajaponica Lindl.）是原產(chǎn)我國的亞熱帶冷敏水果，屬非躍變型果實，根據(jù)果肉顏色可以分為白肉枇杷和紅肉枇杷兩大類。紅肉枇杷果實在采后冷藏過程中易發(fā)生果肉木質(zhì)化現(xiàn)象，表現(xiàn)為果肉硬度上升和木質(zhì)素積累，嚴(yán)重影響果實商品性。本論文研究了EjAP2-1、EjHSF3及其相關(guān)轉(zhuǎn)錄復(fù)合體參與枇杷果實冷害木質(zhì)化調(diào)控的生物學(xué)機制，為枇杷采后貯藏及木質(zhì)化調(diào)控提供了理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　1.篩選獲得枇杷冷害木質(zhì)

2、化相關(guān)的AP2/ERF基因家族成員。利用枇杷RNA-Seq數(shù)據(jù)庫，克隆得到18個AP2/ERF基因，其基因表達(dá)對低溫響應(yīng)各異，其中EjERF8和EjERF16(激活型AP2/ERF)的表達(dá)受程序性降溫(LTC)處理抑制，與果肉木質(zhì)化呈正相關(guān)關(guān)系;EjERF7和EjAP2-1(抑制型AP2/ERF)的表達(dá)受LTC處理誘導(dǎo)，與果肉木質(zhì)化呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。進一步利用雙熒光素酶體系，明確僅EjAP2-1可轉(zhuǎn)錄抑制木質(zhì)素合成結(jié)構(gòu)基因Ej4CL1啟動子

3、活性，表明EjAP2-1可能負(fù)調(diào)控枇杷冷害木質(zhì)化。
　　2.解析了EjAP2-1轉(zhuǎn)錄調(diào)控枇杷果實木質(zhì)化的生物學(xué)機制。酵母雙雜(Y2H)和雙分子熒光互補(BiFC)實驗結(jié)果顯示EjAP2-1和EjMYB1/2存在蛋白互作，且雙熒光素酶實驗結(jié)果表明EjAP2-1與EjMYB1/2存在協(xié)同轉(zhuǎn)錄調(diào)控效應(yīng)，即EjAP2-1抑制EjMYB1對木質(zhì)素合成的激活效應(yīng)，并可增強EjMYB2的抑制效應(yīng)。進一步利用基因定點突變技術(shù)，將EjAP2-1的2

4、個EAR結(jié)構(gòu)域進行突變（mEjAP2-1），結(jié)果表明，mEjAP2-1喪失與EjMYB1/2的轉(zhuǎn)錄協(xié)同效應(yīng)，但EAR突變并不影響mEjAP2-1與EjMYB1/2的蛋白互作。因此，EjAP2-1參與枇杷果實冷害木質(zhì)化可能是通過與EjMYB1/2蛋白互作實現(xiàn)，EAR是EjAP2-1抑制功效的源頭，而EjMYB1/2則行使抑制信號傳遞功能。
　　3.明確了EjHSF3協(xié)同EjAP2-1參與調(diào)控枇杷果實木質(zhì)化的生物學(xué)機制。利用枇杷RNA

5、-Seq數(shù)據(jù)庫，分離得到了8個熱激蛋白基因(EjHsp70-1/2、EjsHsp1/2/3/4/5/6)和3個熱響應(yīng)因子（EjHSF1、EjHSF2和EjHSF3）。研究結(jié)果表明，EjHsp與EjHSF1具有協(xié)同表達(dá)模式，并響應(yīng)熱激處理(HT)，同時EjHSF1能轉(zhuǎn)錄調(diào)控EjHsp的啟動子。推測HT處理通過激活EjHSF1，進而轉(zhuǎn)錄調(diào)控EjHsp，誘導(dǎo)提高枇杷抗冷性，即EjHSF1-EjHsp-抗冷性通路。EjHSF3不響應(yīng)HT，但受L