柑橘Vc合成相關(guān)酶和ERF基因的克隆與表達(dá)分析.pdf

1、維生素C(Vitamin C,Vc)是生物體中重要的抗氧化劑及輔酶因子,是人體健康和植物的生長(zhǎng)發(fā)育中必不可少的物質(zhì)；ERF(Ethylene-responsive element binding factor)是植物特有的一類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子,在參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控抗逆境脅迫應(yīng)答中具有重要作用。
　　 本研究以‘鄂柑二號(hào)’(C.unshiu Marc.cv.Egan No.2)果肉為材料,克隆了柑橘Vc合成的五個(gè)相關(guān)基因及ERF基因

2、；并分別測(cè)定了果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程及環(huán)剝處理后果肉中Vc的含量及合成相關(guān)的基因表達(dá)變化,以及環(huán)剝后果肉中ERF基因的表達(dá)變化。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.從柑橘果肉中克隆得到了五個(gè)Vc合成相關(guān)的基因及ERF基因的cDNA全長(zhǎng):GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(CitGMP),該基因包含1086 bp的ORF,編碼361個(gè)氨基酸,登錄號(hào)為HQ224946；GDP-甘露糖-3’,5’-差向異構(gòu)酶基因(CitGM E),包含1134bp的O

3、RF,編碼377個(gè)氨基酸,登錄號(hào)為HQ224947；磷酸二酯酶基因(CitGGP),登錄號(hào)為HQ224948,包含1368bp的ORF,編碼455個(gè)氨基酸；.L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶基因(CitGPP),包含813bp的ORF,編碼270個(gè)氨基酸,登錄號(hào)為HQ224949；L-半乳糖脫氫酶基因(CitGDH),登錄號(hào)為HQ224950,包含954 bp的ORF,編碼317個(gè)氨基酸；柑橘乙烯反應(yīng)元件結(jié)合因子(CitERF)cDNA全長(zhǎng)8

4、74bp,ORF編碼207個(gè)氨基酸,登錄號(hào)為HM064500。這些基因的氨基酸序列與其他植物的同一基因同源性較高,且具有各自相對(duì)保守的功能結(jié)構(gòu)域。
　　 2.隨著果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育,紐荷爾果肉中的Vc含量逐漸上升,且基因表達(dá)結(jié)果顯示紐荷爾中CitGME、CitGGP、CitGDH及CitGLDH表達(dá)總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),與鄂柑二號(hào)相比具有較高的轉(zhuǎn)錄活性,這與兩個(gè)品種間Vc的含量及變化趨勢(shì)一致,橙類(lèi)果肉具有較高的Vc水平可能是由于橙類(lèi)具有

5、更強(qiáng)的Vc合成能力。
　　 3.對(duì)成熟期的溫州蜜柑進(jìn)行了不同形式的環(huán)剝處理,結(jié)果表明,大枝環(huán)剝(BG)可提高果肉中Vc的含量,CitGME、CitGGP、CitGDH及CitGLDH的轉(zhuǎn)錄水平也顯著上升；而結(jié)果枝環(huán)剝(FGD)后Vc含量降低,CitGDH和CitGLDH基因表達(dá)也明顯下調(diào),說(shuō)明這些基因可能是柑橘Vc合成中的關(guān)鍵基因。
　　 4.BG處理后柑橘果肉中CitERF的表達(dá)呈持續(xù)上升趨勢(shì),FDG處理后其表達(dá)先下降