蘋果MdCIPK18MdMYB1-10調控蘋果酸和花青苷的分子機制.pdf

1、蘋果果實酸度和色澤是兩個非常重要的品質性狀，直接影響蘋果的商品價值。
　　蘋果酸是蘋果果實中最主要的有機酸，在成熟果實中占有機酸總量的80％以上，直接決定果實的酸度，對果實的風味影響巨大。在蘋果果實中，高濃度的蘋果酸通過主動運輸在果肉細胞的液泡中儲存，該過程需要液泡型質子泵和蘋果酸轉運蛋白的驅動。其中，兩種液泡型ATPase: V-ATPase和V-PPase可以在液泡內外建立跨膜的電化學勢梯度，使液泡酸化，并為次級轉運蛋白（如蘋

2、果轉運蛋白）提供能量。
　　蘋果果實的色澤形成是花青苷在果皮中積累的結果，花青苷通過類黃酮代謝途徑合成，在液泡中儲存。而果肉細胞液泡中的pH可以影響花青苷的顯色。
　　目前，已經陸續(xù)鑒定了多個調控果肉細胞液泡pH和果皮色澤的因子，但果實色澤和酸度信號途徑的交叉作用及信號轉導網絡的關鍵節(jié)點，還不清楚。
　　本研究鑒定了蘋果MdCIPK18和MdMYB1/10調控果實酸度和色澤的分子機制，初步構建了果實酸度和色澤形成的調控

3、網絡。主要結果如下:
　　1、過量表達蘋果V-ATPaseB亞基基因MdVHA-B1提高轉基因材料的蘋果酸含量
　　系統(tǒng)進化樹分析了蘋果V-ATPase的各亞基基因;將V-ATPase B亞基基因MdVHA-B1遺傳轉化蘋果愈傷和番茄，結果表明，MdVHA-B1過量表達明顯提高了轉基因材料中的蘋果酸含量。
　　2、鹽脅迫誘導MdVHA-B1基因的表達促進蘋果酸積累
　　在鹽脅迫處理下，野生型和MdVHA-B1過量

4、表達蘋果愈傷中的蘋果酸積累水平提高，但MdVHA-B1基因抑制表達的蘋果愈傷中的蘋果酸含量變化不明顯，表明鹽脅迫誘導MdVHA-B1基因的表達促進蘋果酸的積累。
　　3、鹽響應蛋白激酶MdCIPK18上調MdVHA-B1基因表達促進蘋果酸積累
　　在鹽脅迫下，MdCIPK18和MdVHA-B1的表達模式類似。遺傳分析表明，MdCIPK18作用于MdVHA-B1上游，促進其基因表達和蛋白的積累。隨后，遺傳轉化蘋果愈傷組織，證明

5、MdCIPK18上調MdVHA-B1基因表達促進蘋果酸的積累。
　　4、MdCIPK18磷酸化MdVHA-B1蛋白負調控V-ATPase活性
　　酵母雙雜交、免疫共沉淀和Pull-Down結果表明，MdCIPK18與MdVHA-B1蛋白相互作用。另外，鹽脅迫誘導MdVHA-B1蛋白396位置處的Ser殘基發(fā)生磷酸化。一系列的離體和活體試驗表明，MdCIPK18催化了該位點的磷酸化修飾，促進了蘋果酸積累。
　　5、MdM