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南果梨成熟相關PG基因篩選及表達分析

袁暉; 張利超; 卜海東; 王愛德 沈陽農業大學園藝學院; 沈陽110161

摘要:南果梨是典型的呼吸躍變型果實,其成熟過程中果實乙烯生成速度迅速升高,果實軟化硬度下降,嚴重影響了其貨架期和貯藏時間。多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)是一類重要的細胞壁水解酶,參與果實的軟化過程。但南果梨PG基因的表達特性以及能否受乙烯的調控仍不清楚。以南果梨試材,結合梨基因組數據,篩選南果梨中的PG基因并對其表達特性進行分析;同時考察乙烯和1-MCP(1-methylcyclopropene,一種乙烯受體抑制劑)處理之后各個基因的表達情況,旨在篩選得到與南果梨果實成熟相關的PG基因。研究結果將為延長南果梨的貯藏期提供一定的理論依據。試驗結果表明:南果梨中共篩選出8個PG基因,并命名為PuPG1~PuPG8;PuPG6只在果實發育早期表達,隨著果實的發育其表達量逐漸降低,果實成熟后PuPG6表達終止;PuPG2和PuPG5在果實發育期表達量逐漸升高,花后120d達到最大值,果實成熟后表達量逐漸降低;PuPG8在花后30d表達量最高,隨著果實的發育其表達量逐漸降低;PuPG1、PuPG4和PuPG7在南果梨果實發育時期幾乎不表達,主要在采收后開始表達,隨著貯藏時間的增長表達量逐漸升高,并在貯藏15d時達到最大值;同時乙烯也能夠誘導PuPG1、PuPG4和PuPG7基因的表達,而在1-MCP處理的果實中檢測不到3個基因的表達。PuPG1、PuPG4和PuPG7的表達趨勢與南果梨果實乙烯生成速度及硬度變化趨勢一致,推測其可能是參與調控南果梨果實軟化的關鍵基因。

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