柿原花青素前体跨膜转运相关基因DkGST1的表达分析及功能验证
发布时间：2020-03-27 03:26
【摘要】：原花青素(PAs,也称缩合单宁)大量存在于柿果肉“单宁细胞”液泡内,因其与口腔中蛋白质发生聚合反应产生收敛性从而导致涩感。PAs前体物质生物合成、聚合与存储部位不同,其生物合成发生在细胞质,而聚合和存储发生在液泡。在拟南芥、葡萄中的研究表明,谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathione-S-transferase,GST)参与花青素及PAs前体物质向液泡转运,柿GST基因的功能尚不明确。本文以中国甜柿‘鄂柿1号’、日本甜柿‘阳丰’和非完全甜柿‘磨盘柿’为试材,探究DkGST1基因在跨膜转运PAs过程中的作用,以期为阐明柿PAs代谢调控机理提供科学依据。主要结果如下。1.可溶性单宁含量在三种脱涩类型柿品种果实中差异较大,果实发育过程中总体均呈下降趋势。日本甜柿在花后8周左右降至0.2%以下,味觉器官几无涩感。中国甜柿直到花后25周左右才降至0.2%左右,而不溶性单宁在15周后呈现上升趋势。非完全甜柿其可溶性单宁含量在花后27.5周仍处于0.6%左右,需经脱涩处理才能食用。2.DkGST1表达量以萼片最高,其次为叶片;DkGST1表达模式在中国甜柿和日本甜柿差别明显,在日本甜柿果实发育过程中的表达量持续降低,可溶性与不溶性单宁含量也随之持续降低;中国甜柿果实的表达量从花后10周起有上升趋势,而可溶性单宁含量有减少的趋势。3.亚细胞定位结果显示DkGST1定位于烟草叶肉细胞液泡膜,与其功能特性相符;农杆菌介导瞬时超表达与干涉表达DkGST1可显著提高与降低柿叶片可溶性单宁含量。4.通过染色体步移法获得DkGST1的986 bp启动子序列,其含有与MYB、WRKY、MYC转录因子结合的顺式作用元件,表明其可能受MYB等转录因子调控;GUS活性分析结果显示该启动子包含转录起始位点。综上所述,DkGST1在中国甜柿和日本甜柿中的表达模式有别,可能与两者不同的单宁代谢过程有关;该基因编码的GST作为液泡膜蛋白可促进PAs积累,可能与其对PAs前体跨膜转运有关。
【图文】：
柿原花青素前体跨膜转运相关基因 DkGST1 的表达分析及功能验证1 前言.1 课题的提出柿（Diospyros kaki Thunb.）属柿科（Ebenaceae）柿属（Diospyros L.）果物。其原产中国，，主要分布在包含韩国和日本在内的东亚地区（裴_
本文编号：2602393
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柿原花青素前体跨膜转运相关基因 DkGST1 的表达分析及功能验证1 前言.1 课题的提出柿（Diospyros kaki Thunb.）属柿科（Ebenaceae）柿属（Diospyros L.）果物。其原产中国，，主要分布在包含韩国和日本在内的东亚地区（裴_
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