桃PG(Polygalacturonase)家族成員在果實(shí)成熟軟化過(guò)程中的表達(dá)特性及質(zhì)地形成中的功能研究.pdf

1、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase，PG)作為一種重要的細(xì)胞壁降解酶，參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)生理過(guò)程。大量研究表明PG在果實(shí)成熟軟化過(guò)程中起重要作用，然而在桃中關(guān)于其家族成員的作用報(bào)道較少。本研究對(duì)桃中PG家族成員進(jìn)行了鑒定，并分析同一質(zhì)地不同耐貯性桃‘淺間白’（不耐貯）和‘秦王’（極耐貯）以及不同質(zhì)地桃‘沙紅’（硬溶質(zhì)）和‘金童五號(hào)’（不溶質(zhì)）果實(shí)成熟軟化過(guò)程中PG家族成員的表達(dá)特性。此外，以‘赤月’為材料，利用了V

2、IGS(Virus Induced Gene Silencing)技術(shù)對(duì)關(guān)鍵成員PpPG21與PpPG22進(jìn)行功能研究，以期明確PG基因在桃果實(shí)成熟軟化和質(zhì)地形成中的作用機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:
　　1、在桃基因組中鑒定出45個(gè)PG成員，命名為PpPG1-45，且都含有至少兩個(gè)PG基因的保守結(jié)構(gòu)域;45個(gè)PpPG成員被分為6簇，包含4-6外顯子以及3-8個(gè)內(nèi)含子，除了E簇外其他簇的基因結(jié)構(gòu)相對(duì)保守;45個(gè)PpPG成員定位在桃的8條

3、染色體上。
　　2、45個(gè)桃PG家族成員中僅有16個(gè)PpPG成員在桃果實(shí)中表達(dá)。在桃自然成熟軟化過(guò)程中，不耐貯的‘淺間白’表現(xiàn)出8個(gè)PpPGs（PpPG1，-10，-12，-13，-15，-23，-21，-22）成員表達(dá)上調(diào)并被外源乙烯誘導(dǎo)和1-MCP抑制;在極耐貯的‘秦王’中僅有3個(gè)PpPGs（PpPG15，-21，-22）上調(diào)表達(dá)并被外源乙烯誘導(dǎo)。這表明不同耐貯性桃果實(shí)在自然成熟過(guò)程中參與軟化的PpPGs成員數(shù)量存在差異。另外

4、，‘秦王’中6個(gè)PpPGs（PpPG1，-10，-12，-11，-14，-35）的表達(dá)量較低，但在外源乙烯誘導(dǎo)后迅速增加。這些PpPGs可能通過(guò)乙烯誘導(dǎo)表達(dá)促進(jìn)果實(shí)軟化。此外，PpPG24，-25，-38表達(dá)量低也沒(méi)有被乙烯誘導(dǎo)，PpPG6，-39則不表達(dá)，所以這些PpPGs可能與桃果實(shí)的軟化無(wú)關(guān)。
　　3、在硬溶質(zhì)桃‘沙紅’果實(shí)成熟軟化過(guò)程中，10個(gè)PpPGs(PpPG1，-10，-11，-12，-13，-15，-21，-22，

5、-23，-25)呈上調(diào)表達(dá)，可能與其果實(shí)軟化有關(guān);PpPG24，-35，-38穩(wěn)定表達(dá)，PpPG14下調(diào)表達(dá)，PpPG6，-39不表達(dá)，這些成員可能不參與沙紅果實(shí)的軟化。在不溶質(zhì)桃‘金童五號(hào)’果實(shí)成熟軟化過(guò)程中，5個(gè)PpPGs(PpPG1，-10，-12，-23，-25)整體呈上調(diào)表達(dá)，可能參與不溶質(zhì)桃果實(shí)的軟化;PpPG35，-24，-11，-38，-13（穩(wěn)定表達(dá)），PpPG14（下調(diào)表達(dá)），PpPG6，-15，-21，-22，-3

6、9（表達(dá)極低或不表達(dá)），可能不參與‘金童5號(hào)’果實(shí)軟化。
　　4、病毒誘導(dǎo)PpPG21，-22沉默后，在貯藏的中后期PpPG21，-22的表達(dá)量顯著低于對(duì)照，同時(shí)表現(xiàn)出在貯藏的后期硬度顯著高于對(duì)照，而乙烯釋放量則顯著低于對(duì)照。在整個(gè)貯藏期間PpPG21，-22沉默果實(shí)的咀嚼性、黏性和回復(fù)性一直高于對(duì)照;而除貯藏第6d外，粘著性一直顯著低于對(duì)照。此外，PpPG21，-22沉默果實(shí)中水溶性和共價(jià)結(jié)合型果膠含量降低，而離子結(jié)合型果膠則增