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为弄清香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因(MaSSIII-1)的分子特征及时空表达模式，以‘巴西蕉’果肉为试材，采用PCR法进行MaSSIII-1基因克隆，通过Quantitative real-time PCR (qPCR)和Western blot技术对MaSSIII-1基因及其蛋白表达模式进行分析。结果显示：MaSSIII-1基因cDNA全长为2397 bp，编码798 个氨基酸，包括4 个典型的结构域，GenBank 登录号为KU757067。MaSSIII-1 基因在香蕉根、球茎、花和苞片中表达量较低，在叶、果皮和果肉中表达量较高；随着香蕉果实发育，MaSSIII-1 基因表达量逐渐上升，在抽蕾后50~60 天达到最大；随着果实采后成熟，MaSSIII-1 表达量在采后5 天达到最大，随后逐渐下降。在香蕉果实不同发育及采后成熟阶段，MaSSIII-1 蛋白呈现出与mRNA水平相一致的表达趋势。证明MaSSIII-1 基因的表达不仅涉及到香蕉果实支链淀粉合成代谢，可能还涉及采后早期果实成熟或者支链淀粉降解。 相似文献
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香蕉采后果肉硬度与淀粉代谢变化 总被引：1，自引：1，他引：1
为了弄清楚香蕉采后果实硬度与淀粉代谢的变化规律及相关性,以‘巴西’蕉(Musa sp. ‘Brazil’)果肉为试材,对香蕉采后果实淀粉代谢与果肉硬度变化进行分析。结果表明,贮藏过程中,果肉硬度逐渐下降,总淀粉含量呈下降趋势,总淀粉酶活性呈上升趋势,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性呈先增后减的单峰型变化;相关性分析发现,香蕉采后果肉硬度下降与总淀粉含量变化呈极显著正相关,与总淀粉酶活性变化呈极显著负相关,与α-淀粉酶和β-淀粉酶活性变化相关性不显著。香蕉采后果肉硬度下降可能主要涉及到总淀粉含量的下降和总淀粉酶活性的上升。 相似文献
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香蕉果实采后抑制差减文库的构建与鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
抑制差减杂交技术(suppression subtracfive hybridization,SSH),是抑制PCR与差减杂交技术相结合而产生的。其优点是在差减杂交过程中使不同丰度cDNA的拷贝数差异趋于均衡,因此不同丰度的差异表达基因都能得到有效克隆,能有效分离低丰度的差异表达基因,避免了表达序列标签分析中高丰度基因重复测序的缺点。因此SSH技术被应用于植物差异表达基因的分离。香蕉果实采后成熟过程中发生一系列复杂的生理变化,这些变化涉及到许多基因的表达。为了研究香蕉果实采后与采前在基因表达上的差异,我们首次采用抑制缩减文库的方法,以分离香蕉果实在采后表达的基因。以采后0h的香蕉果实cDNA为驱动子,对香蕉果实采后48h果实cDNA为待测子,进行抑制缩减杂交,抑制缩减杂交产物与pGEM—TEasy Vecter连接,转化E．coli DH5α,构建了抑制缩减文库。该文库共包含312个克隆,采用PCR方法对文库进行了重组子的鉴定,共有302个重组子。该文库的构建成功为深入研究香蕉果实采后基因的表达奠定了基础,为研究香蕉果实采后成熟的分子生物学机理提供了一个新的思路。 相似文献
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乙烯合成及其效应是决定香蕉果实成熟的核心要素,其中1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)合成酶(ACS)是乙烯合成途径的限速酶。粉蕉果实成熟速度较快,保鲜难度较大。研究粉蕉ACS家族基因的特征和表达模式可为控制香蕉果实成熟进程和延长货架期提供理论依据。本研究从粉蕉中克隆获得一个全长序列为1 458 bp的目的片段,编码485个氨基酸,分子量为54.751 kD,具有PLN02450保守结构域(37～1 377氨基酸),属于ACS基因家族蛋白,因此被命名为MbACS7。理化性质分析表明MbACS7蛋白亲水且不稳定。进化分析表明MbACS7蛋白预测的氨基酸序列与苦瓜(Momordica charantia) ACS蛋白的氨基酸序列(CAE53271.1)遗传关系较近。瞬时表达分析表明MbACS7蛋白在烟草表皮细胞的细胞核中强烈表达,表明该蛋白可能在细胞核中发挥着重要的生理功能。实时荧光定量表达分析表明MbACS7基因在粉蕉果实成熟期表达量最高,为果实发育初期的900多倍。本研究为进一步解析MbACS7基因在粉蕉果实乙烯生物合成中的功能奠定基础,也为改良香蕉果实贮藏性提供基因资源。 相似文献
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为了明确香蕉果实中参与乙烯信号转导的关键基因,本研究在转录水平上对香蕉中的9个Ethylene insensitive 3-like (MaEIL)基因在果实采后成熟过程中的差异表达特性进行分析,找到关键基因并克隆其全长,采用生物信息学方法对其理化特性,结构特征,亚细胞定位进行分析,采用荧光实时定量PCR方法对其果实采后不同处理条件下的差异表达特性进行了深入研究。结果表明,MaEIL4在果实采后成熟过程中高水平表达。MaEIL4全长4 314 bp,单一外显子。其开放阅读框全长1 908 bp,编码635个氨基酸,分子式为C3104H4837N883O970S34,分子量为71.13 kD,等电点为5.70,属于亲水性氨基酸。该基因具有典型的Ethylene insensitive 3 (EIN3)结构域。该基因编码蛋白质定位于细胞核中。MaEIL4在香蕉果实采后成熟过程中的表达明显受到外源乙烯的诱导,受1-MCP的抑制,表明MaEIL4参与了果实成熟早期乙烯信号的转导,在果实... 相似文献
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以西双版纳黄瓜为试材,从黄瓜果肉中克隆ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)基因的cDNA序列,命名为CsZds。获得目的片段长度为1805bp,该序列具有完整的开放阅读框,位于31~1761bp,编码576个氨基酸。序列比对分析结果显示,该蛋白在氨基端变化十分明显,中部较为保守,存在一个特征序列。系统进化分析表明,推测的CsZDS蛋白与南瓜中ZDS蛋白同源性最高,达到91.84%。利用实时荧光定量PCR技术分析结果显示,随着果实成熟期的延长,西双版纳黄瓜CsZds基因的表达量呈明显上升的趋势,在转色期达到最大。在果实发育过程中,西双版纳黄瓜CsZds基因的表达量高于普通黄瓜。 相似文献
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《分子植物育种》2020,(16)
MYB类转录因子对植物的次生代谢具有重要的调控作用,广泛地参与了类黄酮代谢途径,在植物果实品质调控及抗病性中发挥作用。本研究以甜瓜品种河套蜜瓜(Cucumis melo L. cv Hetao)为试材,对转录组数据中甜瓜果实成熟期高表达的CmMYBL (v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog like gene)(MELONOMICS登录号:MELO3C003633)基因进行了克隆。利用实时荧光定量PCR技术对其在甜瓜果实发育成熟中的表达模式进行了分析,同时构建了基因的超表达及RNAi表达载体,利用子房注射法转化了甜瓜,经PCR及RT-qPCR方法检测,已经分别获得了2个转基因甜瓜株系。定量分析结果显示,该基因随着果实的成熟其表达量逐渐增加,在成熟时达到最大。对T2代转基因果实中类黄酮合成相关基因分析显示,超表达果实中查尔酮合成酶基因CmCHS (Chalcone synthase)、查尔酮异构酶基因CmCHI (Chalcone isomerase)和黄烷酮-3-羟基转移酶基因CmF3H (Flavanone-3-hydroxyltransferase)的表达量显著高于对照果实,而RNAi果实中CmCHS和CmCHI的表达量显著低于对照果实,CmF3H的表达量略低于对照果实。类黄酮含量分析显示,超表达CmMYBL基因的甜瓜果实中类黄酮含量显著增加,而RNAi果实的类黄酮含量相对较低。本研究初步鉴定出CmMYBL基因对甜瓜类黄酮的合成具有促进作用,为甜瓜类黄酮合成调控的研究提供了理论基础,同时为提高甜瓜果实品质的基因工程提供候选基因。 相似文献
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为了弄清不同贮藏温度下香蕉果实淀粉降解与乙烯释放量的关系,以‘宝岛蕉’果实为材料,针对25、20、16℃3个不同贮藏温度下果实中乙烯、总淀粉、直链淀粉及支链淀粉含量变化进行分析。采用生理生化的方法对其相关指标进行测定,结果显示:(1)25、20、16℃温度下乙烯高峰分别出现在第5、6、8天,乙烯释放量分别为2.480、0.505、0.281 ng/(g·h);(2)25℃温度下总淀粉、直链淀粉和支链淀粉下降速度均较20、16℃快。25℃贮藏7天时总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量分别下降至0.6、0.36、0.24μg/g,而20℃贮藏7天时总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量分别为1.69、0.56、1.13μg/g,16℃贮藏12天时总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量分别为2.2、0.81、1.39μg/g;(3)相关性分析发现,20℃和16℃温度下,乙烯释放量与支链淀粉含量变化不相关,而25℃温度下,乙烯释放量与支链淀粉含量变化呈极显著负相关。结果证明:25℃贮藏温度下,持续的高乙烯释放量可能主要促进了‘宝岛蕉’果实中支链淀粉的降解。 相似文献
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为了明确巴西蕉果肉类黄酮生物合成的特点及其关键酶基因的差异表达特性,本研究选取抽蕾期(0 DAF)、断蕾期(20 DAF)、采收期(80 DAF)、成熟度Ⅱ期(8 DPH)、成熟度Ⅵ期(16 DPH)的巴西蕉的果肉,分别测量总黄酮的含量,观察其变化趋势。分别提取根、叶、花、果实以及上述五个时期的果肉RNA进行转录组测序,分析类黄酮生物合成关键酶基因在不同组织器官及不同发育成熟阶段的表达特性,并对其中10个关键酶基因的表达进行验证。结果表明从抽蕾期至断蕾期再到采收期,巴西蕉果肉黄酮含量呈明显的下降趋势,至采收时下降到最低点,在采后成熟过程中小幅上升再下降。类黄酮生物合成6个关键酶基因家族共78个基因在巴西蕉不同组织器官中是差异表达的,其中3个基因在根、叶、花和果实中都高水平表达,有42个、11个、18个、8个基因分别在根、叶、花、果实中高表达;这78个基因也在巴西蕉果实不同发育成熟阶段差异表达,有4个基因在果实发育成熟阶段都高水平表达,有27个、27个、19个、15个、9个基因分别只在抽蕾期、断蕾期、采收期、成熟度Ⅱ期和成熟度Ⅵ期中高水平表达;类黄酮生物合成关键酶基因CHS(Ma02_t24860.1)、CHI(Ma11_t21950.1)和F3'H(Ma03_t31570.1和Ma05_t26350.1)与总黄酮的变化趋势相似,推测这4个关键酶基因在香蕉果实黄酮生物合成过程中具有非常重要的作用。研究结果可为解析巴西蕉类黄酮生物合成的分子机制提供帮助。 相似文献
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柠檬酸合酶与柠檬酸的积累密切相关,通过分析其与酸含量的关系,为研究该基因的调控机制奠定理论基础。设计特异性引物对柠檬酸合酶基因进行克隆,并采用半定量PCR法对哈姆林叶片、果肉和果皮中该基因的表达模式进行检测。克隆得到柠檬酸合酶基因的cDNA序列,全长1535bp,ORF区含471个氨基酸残基,序列比对显示,哈姆林甜橙柠檬酸合酶基因与其他植物的该基因高度同源。半定量PCR结果显示果肉和果皮中柠檬酸合酶基因在各个时期的表达基本没有变化,而叶片中其表达水平随果实发育成熟不断降低,与果实中柠檬酸含量变化趋势相同。说明叶片中柠檬酸合酶基因表达与果实酸含量正相关。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(15):5120-5128
番荔枝的果实含糖丰富,其内含物多用于营养、医药和加工等领域。近年来,番荔枝成为研究水果中糖积累的优良物种,但由于基因组资源的稀缺阻碍了该物种的遗传研究。为研究番荔枝基因组资源及其糖分累积的分子机制,本研究通过对番荔枝2个品种5个果实发育不同阶段的三代、二代转录组测序及荧光定量表达分析。结果发现,番荔枝糖分主要在果实成熟阶段进行积累,大多数基因参与糖的转运和果实的代谢,参与淀粉合成的基因葡萄糖-1-磷酸腺肌转移酶基因、1,4-α-葡聚糖基因和淀粉合成酶基因在果实成熟阶段受到高度抑制。然而,导致淀粉降解的基因被急剧上调,包括2个α-淀粉酶基因、36个β-淀粉酶基因和13个4-α-葡聚糖转移酶基因。同样,参与淀粉降解的6个异戊酶基因在果实成熟前期被下调,但在成熟后被急剧上调,这表明它们对番荔枝果实在成熟过程中的糖分积累有积极的贡献。糖代谢相关差异表达基因的综合分析表明,成熟过程中引发的淀粉降解是果可溶性糖积累的最活跃通道。本研究完成了番荔枝转录组全长测序,结果有助于番荔枝基因挖掘、克隆、表达研究及与糖积累正相关的基因深入研究。 相似文献
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苹果早熟品种果实易软化是影响其在生产中推广的重要原因,阐明其果实软化机理对于延长果实贮藏期,保持其品质具有重要意义。以藤木1号、XU2-5为试材,分析了果实软化过程中果实硬度、乙烯释放速率、相关酶活性及相关基因表达的变化,结果表明,随着果实成熟,果实硬度下降,乙烯释放速率升高,藤木1号的乙烯释放速率显著高于XU2-5;两品种(系)的MdACS6基因相对表达量变化基本一致,前期基因相对表达量较低,之后相对表达量逐渐升高。随着果实成熟藤木1号果实的MdPG1基因相对表达量和酶活性变化趋势一致,均在盛花后100 d达最高,而XU2-5则表现为盛花后80～90 d基因相对表达量和酶活性变化趋势一致,在盛花后90 d基因相对表达量最高,酶活性则在盛花后100 d达最高。盛花后80～85 d两品种(系)的PE活性与MdPE基因相对表达量均呈升高趋势,此时酶活性达一高峰,盛花后90～100 d,两品种(系)的MdPE基因相对表达量下降,而PE活性逐渐升高;两品种(系)的LOX活性均呈现先降低后升高的趋势,最低点出现在盛花后85 d,XU2-5的MdLOX基因相对表达量变化则呈现先升高后降低的趋势,高峰出现在花后85 d,而藤木1号的MdLOX基因相对表达量呈逐渐升高趋势,最高值出现在花后100 d。综上所述,采取措施调控基因的表达可能可以有效调控果实软化。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(6)
本研究对红肉枇杷和白肉枇杷在果实转色到成熟间的4个时期(授粉后第171天,第175天,第180天,第185天)样本进行转录组测序。除去低质量数据后共得到约9.5 Gb的Clean reads,组装出61 587条Unigenes。在阈值为|log2 Ratio|≥1和Probability0.8时,共检测到28 216个Unigenes(13 676个上调和14 540个下调)差异表达。Gene Ontology(GO)和KEGG分析表明有40个GO类别和121代谢通路显著富集,涉及次级代谢物合成、植物激素信号传导、氧化磷酸化、糖酵解、淀粉与蔗糖代谢、氨基糖与核糖代谢等。此外从中鉴定出21个与类胡萝卜素代谢相关的基因,大部分基因在授粉后171 d时在红肉枇杷果肉中的表达量要显著高于白肉枇杷。研究结果为枇杷果肉颜色形成机制的阐明和枇杷遗传改良育种提供了理论依据。 相似文献
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以大久保、08-9-106和08-9-107为试材,分析了果实成熟后期中果皮果肉硬度变化、粘离核性状的形成以及中果皮和近核处果肉的乙烯释放和相关基因表达的变化。结果表明,在果实中果皮中,大久保在成熟期果肉硬度下降快,乙烯释放明显,同期PpPG、PpACS1、PpYUC11相对表达量呈先升后降趋势;而08-9-106果肉硬度下降较快,但没有明显的乙烯释放和乙烯合成相关基因(PpACS1和PpYUC11)的表达;08-9-107在成熟后期硬度下降不明显,没有检测到明显的乙烯释放和乙烯合成相关基因的表达。在近核处果肉中,大久保的果实表现为离核性状,同期检测到明显的乙烯释放和相关合成基因(主要为PpACS1)的表达;而08-9-106的果实也表现为离核,但乙烯释放和基因表达与中果皮类似,均无明显检出;08-9-107表现为粘核,虽然乙烯释放量和PpACS1表达较低,但PpACO1和PpYUC11却有一定程度的表达。综上,大久保属于响应乙烯的离核溶质类型,08-9-106属于不响应乙烯的离核溶质类型,08-9-107属于响应乙烯的粘核硬质类型。桃果肉硬度的变化及粘离核性状的形成与PpPG基因的表达相关,PpACS1而非PpACO1是3份桃种质中调控乙烯含量的关键基因。 相似文献
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《分子植物育种》2015,(7)
本研究利用RT-PCR法,从成熟夫人指蕉(Musa spp.AA group)果实中分离得到ACO基因编码区全序列,经测序分析,该基因编码区共957 bp,编码318个氨基酸,与已报道的香蕉ACO基因的同源性为77%~99%。在此基础上,将ACO基因反向插入到植物表达载体p1321得到重组质粒p1321-a ACO。利用根癌农杆菌介导法转化夫人指香蕉胚性细胞悬浮系,经GUS组织化学染色和PCR鉴定,获得一批转反义ACO基因香蕉植株。通过转反义ACO基因香蕉果实贮运实验,结果表明外加乙烯利,转基因和对照果实成熟期无明显差异,并表现出成熟果实的正常生理特性。但是在采后常温无乙烯利处理的条件下,转基因香蕉的成熟期较对照推迟了10 d左右。研究结果表明通过反义ACO基因转化香蕉,有望获得耐贮运香蕉新种质。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(4)
衰老相关蛋白(senescence-associated protein,SSA)基因在果实成熟衰老中起重要作用。为了探究番木瓜衰老相关蛋白基因,以‘大白八号’番木瓜果实为材料,采用RACE技术扩增出番木瓜SSA基因全长cDNA序列,命名为CpSSA(登录号:KX885408)。生物信息学分析显示,CpSSA全长1 203 bp,包含一个420 bp的开放性阅读框。番木瓜SSA蛋白含有139个氨基酸,分子质量为15.172 4 kD,等电点为9.61。该蛋白的氨基酸序列与桃、葡萄、杨树、菠菜的氨基酸序列有较高的同源性。系统进化树显示,番木瓜SSA与葡萄SSA表现出最小的进化距离,亲缘关系最接近。用荧光定量PCR分析在不同处理不同成熟度番木瓜果实中CpSSA基因的表达差异,结果显示在乙烯处理后的6 h和12 h表达量显著升高,在1-MCP处理中表达量较低,在乙烯/1-MCP处理果实中的表达模式与成熟衰老有一定相关性,推测CpSSA基因可能参与了番木瓜果实的成熟衰老进程。 相似文献
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ABA处理对香蕉果实淀粉代谢的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以巴西蕉为试验材料,用0.5 mmol/L ABA(生产中常用浓度)分别处理抽蕾20 d和抽蕾60 d的香蕉果穗,研究其对香蕉果实中4种不同类型淀粉含量的影响。结果表明:刚采收时,与对照(水处理)相比较,ABA处理的香蕉果皮颜色呈绿黄色,淀粉颗粒形状未发生明显改变;但果实中总淀粉、直链淀粉、抗性淀粉含量分别下降了1.0%、8.18%、0.39%,支链淀粉含量上升了7.18%。可食期与对照相比较,采前ABA处理的香蕉果实总淀粉和支链淀粉的含量分别上升了0.88%和0.5%;直链淀粉和抗性淀粉含量分别下降了1.97%和5.24%;相关性分析表明,采前ABA处理与不同类型淀粉含量变化密切相关,相关系数r=0.829 0,但未达到差异显著水平。 相似文献
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LUT5 (Lutein deficient 5)负责编码类胡萝卜素羟化酶CYP97A3,参与类胡萝卜素羟基化。为研究LUT5对香蕉果肉类胡萝卜素的调控,本试验以Pilose香蕉叶片为模板,根据NCBI预测的香蕉LUT5序列设计引物进行克隆,并对蛋白质结构进行分析。结果显示,克隆出的MaLUT5 CDS区全序列长为1 971 bp,编码656个氨基酸;MaLUT5蛋白为亲水性不稳定酸性蛋白,主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,定位于叶绿体外膜。对Pilose香蕉各个组织进行RT-qPCR检测,结果显示MaLUT5基因具有很强的组织特异性,且在生殖器官的表达水平高于营养器官。此外,对转pBI121-Ma LUT5拟南芥进行GUS组织化学染色分析,结果显示MaLUT5能在拟南芥全株表达。经过完全黑暗处理后,LUT5在AAA基因型中的表达量显著提升,而在BBB基因型的表达量下降。在Pilose变黄的果实中瞬时超表达MaLUT5,MaLUT5表达量和总类胡萝卜素含量显著提高,编码ε-羟化酶CYP97C1的LUT1 (Lutein deficient 1)表达量变化不显著。综上,初步推断LUT5在A... 相似文献