枇杷果肉木質(zhì)化相關(guān)cDNA和番茄ARF相關(guān)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(zhì)素積累狀況的兩個(gè)枇杷(Eriobotryajaponica Lindl.cv.Luoyangqing & Baisha)品種為研究果肉組織木質(zhì)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(zhì)化導(dǎo)致了硬度的上升，而白肉類枇杷‘白沙’品種中則沒有木質(zhì)化現(xiàn)象，質(zhì)地變化為軟化。在‘洛陽青’枇杷果實(shí)的果肉組織中克隆得到了六個(gè)與木質(zhì)素合成相關(guān)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(gè)基因在不同組織器官中具有不同的表達(dá)模式，在‘洛陽青’和‘白沙’兩個(gè)枇杷品種的果實(shí)發(fā)育和成熟衰老過程中也不同。本文對(duì)PAL、4CL、CAD和POD的酶活性也進(jìn)行了測(cè)定，其中CAD和POD酶活性、EjCAD1和EjPOD基因表達(dá)水平與枇杷果肉組織的木質(zhì)化進(jìn)程在時(shí)間上具有密切關(guān)系。乙烯處理上調(diào)EjCAD1的表達(dá)水平，加速了‘洛陽青’枇杷果實(shí)采后成熟衰老過程，而程序降溫和1-MCP處理下調(diào)EjCAD1的表達(dá)水平則起相反的作用。在果實(shí)發(fā)育

4、過程中，兩個(gè)PAL基因具有不同表達(dá)模式，EjPAL1在成熟果實(shí)中表達(dá)較強(qiáng)，而EjPAL2只在發(fā)育早期表達(dá)。此外，EjCAD1表達(dá)受低溫誘導(dǎo)可能與果實(shí)冷害有關(guān)。對(duì)于果肉組織中的木質(zhì)素含量、木質(zhì)化細(xì)胞染色、木質(zhì)素單體含量、木質(zhì)素合成相關(guān)酶的酶活性和其編碼基因表達(dá)情況的綜合分析為詮釋果肉木質(zhì)化現(xiàn)象提供了一個(gè)較為完整的模型。 第二部分：對(duì)于番茄(Solanum lycopersicum Mill.cv.MicroTom)中兩個(gè)起反式調(diào)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(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，miR160較TAS3保守。miR160在幼根、花和子房(果實(shí))發(fā)育早期表達(dá)量較高，而TAS3在花，尤其是萼片和子房中表達(dá)較高，但在未成熟果實(shí)和雄蕊中表達(dá)水平極低。生物信息學(xué)分析顯示，在擬南芥和番茄中，miR160都標(biāo)靶3個(gè)ARF(生

6、長素響應(yīng)因子，Auxin response factor)基因，ARF10、ARF16和ARF17，TAS3標(biāo)靶ARF2、ARF3和ARF4。5’-RACE實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了miR160對(duì)ARF10、ARF16和ARF17的切割，而只驗(yàn)證了TAS3對(duì)ARF4的切割。在番茄中導(dǎo)入反義TAS3前體下調(diào)了ARF4的表達(dá)，導(dǎo)致未成熟期果實(shí)呈深綠色；而導(dǎo)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(shí)，其中ARF10的表達(dá)水