砀山酥梨褐皮芽变果皮中木质素生物合成相关基因克隆与表达分析-论文.pdf

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1、华北农学报·２０１３，２８（６）：８８-９２砀山酥梨褐皮芽变果皮中木质素生物合成相关基因克隆与表达分析刘莉，孙虹丽，程召阳，贾兵，刘普，叶振风，朱立武，衡伟（安徽农业大学园艺学院，安徽合肥２３００３６）摘要：为探索砀山酥梨褐皮芽变果皮褐色形成机理，试验以褐皮芽变果皮为材料，克隆了木质素生物合成相关的PAL２、4CL1、CAD1、PPO1、POD4等５个酶基因３′端序列，并利用Ｒｅａｌ-ｔｉｍｅＰＣＲ技术，分析各基因在花后２５，５０，７５，１００，１２５，１５０，１７５ｄ等不同时期的表达差异。结果表明，在基因相对表达量各取样时期，锈酥果皮中PAL2、4CL1、CAD1和POD4相对表达量

2、均高于砀山酥梨。砀山酥梨果皮中木质素增量仅与POD4酶基因表达量存在极显著正相关性，而锈酥果皮中木质素增量与PAL2、4CL1、CAD1和POD4酶基因表达量均存在极显著正相关性。PAL2、4CL1、CAD1和POD4酶基因均参与了砀山酥梨芽变锈酥果皮褐色的形成。关键词：梨；褐皮芽变；基因克隆；实时定量ＰＣＲ中图分类号：Ｑ７８文献标识码：Ａ文章编号：１０００－７０９１（２０１３）０６－００８８－０５CloningandExpressionofEnzymeGenesRelatedtoLigninBiosynthesisinthePericarpofRussetMutantofDangsh

3、ansuliＬＩＵＬｉ，ＳＵＮＨｏｎｇ-ｌｉ，ＣＨＥＮＧＺｈａｏ-ｙａｎｇ，ＪＩＡＢｉｎｇ，ＬＩＵＰｕ，ＹＥＺｈｅｎ-ｆｅｎｇ，ＺＨＵＬｉ-ｗｕ，ＨＥＮＧＷｅｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｔｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｍｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ２３００３６，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｒｕｓｓｅｔｍｕｔａｎｔｏｆＤａｎｇｓｈａｎｓｕｌｉ，ｔｈｅｅｎｚｙｍｅｇｅｎｅｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌｉｇｎｉｎｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，PAL2，4

4、CL1，CAD1，PPO1，POD4ｗｅｒｅｃｌｏｎｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｎｅｓｉｎｔｈｅｐｅｒｉｃａｒｐｏｆＤａｎｇｓｈａｎｓｕｌｉａｎｄｉｔｓｒｕｓｓｅｔｍｕｔａｎｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｒｅａｌ-ｔｉｍｅＰＣＲａｔ２５，５０，７５，１００，１２５，１５０ａｎｄ１７５ｄａｙｓａｆｔｅｒｆｕｌｌｂｌｏｏｍ（ＤＡＦＢ）．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆPAL2，4CL1，CAD1，POD4ａｎｄPPO1ｇｅｎｅｓｉｎｐｅｒｉｃａｒｐｏｆＸｉｕｓｕｐｅａｒｗｅｒｅａ

5、ｌｌｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＤａｎｇｓｈａｎｓｕｌｉｐｅａｒａｔ２５，５０，７５，１００，１２５，１５０ａｎｄ１７５ＤＡＦＢ．ＴｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌｉｇｎｉｎｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆPOD4ｅｎｚｙｍｅｇｅｎｅｅｘｈｉｂｉｔｅｄｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅｐｅｒｉｃａｒｐｏｆＤａｎｇｓｈａｎｓｕｌｉ，ｗｈｉｌｅｔｈａｔｏｆPAL2，4CL1，CAD1ａｎｄPOD4ｅｎｚｙｍｅｇｅｎｅｉｎｔｈｅｐｅｒｉｃａｒｐｏｆＸｉｕｓｕ．Ｉｔｉｓｂｅｌｉｅｖ

6、ｅｄｔｈａｔPAL2，4CL1，CAD1ａｎｄPOD4ｅｎｚｙｍｅｇｅｎｅｓｉｎｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｌｉｇｎｉｎｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＸｉｕｓｕｒｕｓｓｅｔｓｋｉｎ．Keywords：Pyrus；Ｒｕｓｓｅｔｍｕｔａｎｔ；Ｇｅｎｅｃｌｏｎｅ；Ｒｅａｌ-ｔｉｍｅＰＣＲ我国梨的五个栽培种中，砂梨（Pyruspyrifolia而均匀，能减少木质素的合成，抑制木栓形成层的发［３］Ｎａｋａｉ）多数属于绿皮砂梨和褐皮砂梨两大类群。梨生及活化，从而抑制了果实褐斑的形成。大果水果皮褐色是在外部条件刺激下，果实表皮细胞出现晶梨与其褐皮芽变果皮中ＰＯＤ和ＰＰＯ同工酶条带老

7、化或者坏死，致使果肉细胞增大不一致，细胞壁增数相同，但芽变果皮中有三种结构的ＰＰＯ酶活性显［１］［４］厚和果皮的木栓化积累而形成。著高于大果水晶梨，促进果皮褐色的形成；同时，人们认为，梨果皮中木栓层是出现褐色的关键ＰＯＤ和ＰＰＯ酶活性的抑制能够降低果锈发生程度，［５］点，通过调控多种关键酶的活性调节果皮中木质素、改善梨果实外观品质。枇杷果实中ＰＡＬ、ＰＯＤ和［２］角质和蜡质的形成。莱阳茌梨果实ＰＡＬ、ＰＰＯ和ＰＰＯ酶活性可抑制木栓形成层的发生及