蘋果MdCIPK18MdMYB1-10調(diào)控蘋果酸和花青苷的分子機(jī)制.pdf

1、蘋果果實(shí)酸度和色澤是兩個(gè)非常重要的品質(zhì)性狀，直接影響蘋果的商品價(jià)值。
　　蘋果酸是蘋果果實(shí)中最主要的有機(jī)酸，在成熟果實(shí)中占有機(jī)酸總量的80％以上，直接決定果實(shí)的酸度，對(duì)果實(shí)的風(fēng)味影響巨大。在蘋果果實(shí)中，高濃度的蘋果酸通過主動(dòng)運(yùn)輸在果肉細(xì)胞的液泡中儲(chǔ)存，該過程需要液泡型質(zhì)子泵和蘋果酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的驅(qū)動(dòng)。其中，兩種液泡型ATPase: V-ATPase和V-PPase可以在液泡內(nèi)外建立跨膜的電化學(xué)勢梯度，使液泡酸化，并為次級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（如蘋

2、果轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）提供能量。
　　蘋果果實(shí)的色澤形成是花青苷在果皮中積累的結(jié)果，花青苷通過類黃酮代謝途徑合成，在液泡中儲(chǔ)存。而果肉細(xì)胞液泡中的pH可以影響花青苷的顯色。
　　目前，已經(jīng)陸續(xù)鑒定了多個(gè)調(diào)控果肉細(xì)胞液泡pH和果皮色澤的因子，但果實(shí)色澤和酸度信號(hào)途徑的交叉作用及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，還不清楚。
　　本研究鑒定了蘋果MdCIPK18和MdMYB1/10調(diào)控果實(shí)酸度和色澤的分子機(jī)制，初步構(gòu)建了果實(shí)酸度和色澤形成的調(diào)控

3、網(wǎng)絡(luò)。主要結(jié)果如下:
　　1、過量表達(dá)蘋果V-ATPaseB亞基基因MdVHA-B1提高轉(zhuǎn)基因材料的蘋果酸含量
　　系統(tǒng)進(jìn)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(zhuǎn)化蘋果愈傷和番茄，結(jié)果表明，MdVHA-B1過量表達(dá)明顯提高了轉(zhuǎn)基因材料中的蘋果酸含量。
　　2、鹽脅迫誘導(dǎo)MdVHA-B1基因的表達(dá)促進(jìn)蘋果酸積累
　　在鹽脅迫處理下，野生型和MdVHA-B1過量

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

5、MdCIPK18上調(diào)MdVHA-B1基因表達(dá)促進(jìn)蘋果酸的積累。
　　4、MdCIPK18磷酸化MdVHA-B1蛋白負(fù)調(diào)控V-ATPase活性
　　酵母雙雜交、免疫共沉淀和Pull-Down結(jié)果表明，MdCIPK18與MdVHA-B1蛋白相互作用。另外，鹽脅迫誘導(dǎo)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(yàn)表明，MdCIPK18催化了該位點(diǎn)的磷酸化修飾，促進(jìn)了蘋果酸積累。
　　5、MdM