枇杷果肉木質化相關cDNA和番茄ARF相關小RNA的功能分析.pdf

1、第一部分：采后貯藏過程中具有不同木質素積累狀況的兩個枇杷(Eriobotryajaponica Lindl.cv.Luoyangqing & Baisha)品種為研究果肉組織木質化現(xiàn)象提供了良好的研究材料。在紅肉類枇杷‘洛陽青’品種成熟衰老過程中，其木質化導致了硬度的上升，而白肉類枇杷‘白沙’品種中則沒有木質化現(xiàn)象，質地變化為軟化。在‘洛陽青’枇杷果實的果肉組織中克隆得到了六個與木質素合成相關的cDNA:EjPAL1(苯丙氨酸解氨酶，p

2、henylalanine ammonia lyase，PAL，EC4.3.1.5)、EjPAL2、Ej4CL(4-香豆酸輔酶A連接酶，4-coumarate:coenzyme A ligase，4CL，EC6.2.1.12)、EjCAD1(肉桂醇脫氫酶，cinnamyl alcohol dehydrogenase，CAD，EC1.1.1.195)、EjCAD2和EjPOD(過氧化物酶，peroxidase，POD，EC1.11.1.7)

3、。這六個基因在不同組織器官中具有不同的表達模式，在‘洛陽青’和‘白沙’兩個枇杷品種的果實發(fā)育和成熟衰老過程中也不同。本文對PAL、4CL、CAD和POD的酶活性也進行了測定，其中CAD和POD酶活性、EjCAD1和EjPOD基因表達水平與枇杷果肉組織的木質化進程在時間上具有密切關系。乙烯處理上調EjCAD1的表達水平，加速了‘洛陽青’枇杷果實采后成熟衰老過程，而程序降溫和1-MCP處理下調EjCAD1的表達水平則起相反的作用。在果實發(fā)育

4、過程中，兩個PAL基因具有不同表達模式，EjPAL1在成熟果實中表達較強，而EjPAL2只在發(fā)育早期表達。此外，EjCAD1表達受低溫誘導可能與果實冷害有關。對于果肉組織中的木質素含量、木質化細胞染色、木質素單體含量、木質素合成相關酶的酶活性和其編碼基因表達情況的綜合分析為詮釋果肉木質化現(xiàn)象提供了一個較為完整的模型。 第二部分：對于番茄(Solanum lycopersicum Mill.cv.MicroTom)中兩個起反式調控

5、作用的內(nèi)源小RNA:microRNA(miRNA，miR160)和反式作用小干擾RNA(trans-acting interfering short RNA，tasiRNA，TAS3)進行了研究。結果顯示，miR160較TAS3保守。miR160在幼根、花和子房(果實)發(fā)育早期表達量較高，而TAS3在花，尤其是萼片和子房中表達較高，但在未成熟果實和雄蕊中表達水平極低。生物信息學分析顯示，在擬南芥和番茄中，miR160都標靶3個ARF(生

6、長素響應因子，Auxin response factor)基因，ARF10、ARF16和ARF17，TAS3標靶ARF2、ARF3和ARF4。5’-RACE實驗結果驗證了miR160對ARF10、ARF16和ARF17的切割，而只驗證了TAS3對ARF4的切割。在番茄中導入反義TAS3前體下調了ARF4的表達，導致未成熟期果實呈深綠色；而導入miR160前體使miR160大量積累產(chǎn)生了具有融合萼片和敗育種子的果實，其中ARF10的表達水