转α-甘露糖苷酶基因超表达、干扰载体甜瓜株系的生理生化分析

发布时间：2017-07-26 06:12

  本文关键词：转α-甘露糖苷酶基因超表达、干扰载体甜瓜株系的生理生化分析

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【摘要】：河套蜜瓜(Cucumis melo L. cv. Hetao)是典型的呼吸跃变型果实,成熟后迅速软化,易腐坏变质,货架期较短。已有研究证明,α-甘露糖苷酶(α-Mannosidase)参与N-聚糖的形成,游离的N-聚糖在果实发育阶段含量逐渐增加,是果实成熟软化的信号之一。为了探究甜瓜果实α-Man基因在发育阶段和采后贮藏期的作用,本研究以转α-Man基因超表达载体(pPZP221-α-Man) 、干扰载体(pART27-α-Man1和pART27-α-Man2)的T3代甜瓜果实为研究材料,进行了成熟度、硬度、可溶性固形物含量、果实重量、失水量生理指标的鉴定,α-甘露糖苷酶活性的测定和α-Man基因以及与成熟软化相关基因表达量的分析。α-Man基因超表达甜瓜果实果皮颜色提前变黄,与对照相比,果实早成熟5天左右,硬度小、重量小；而α-Man基因RNAi甜瓜果实果皮颜色仍保持绿色,与对照相比,果实晚成熟13天左右,硬度高、重量大。甜瓜果实发育过程中,α-甘露糖苷酶活性逐渐升高,在DAP40(授粉后天数,Day After Pollination, DAP)时达到最高,之后下降,其中α-Man基因超表达甜瓜果实的酶活性高于对照,而α-Man基因RNAi甜瓜果实的酶活性低于对照；采后贮藏期,转基因甜瓜果实的α-甘露糖苷酶活性逐渐升高,而对照酶活性先升高后下降,其中,α-Man基因RNAi甜瓜果实α-甘露糖苷酶活性升高幅度大于α-Man基因超表达甜瓜果实与对照。利用实时荧光定量PCR法检测了α-Man基因的表达量,甜瓜果实发育过程中α-Man基因表达量先升高后下降,DAP40达到最高,α-Man基因超表达甜瓜果实的α-Man基因表达量高于对照,而α-Man基因RNAi甜瓜果实的α-Man基因表达量低于对照,其表达模式与α-甘露糖苷酶活性变化趋势相似；采后贮藏期,α-Man基因表达量逐渐升高,其中α-Man基因超表达甜瓜果实中α-Man基因表达量的增幅低于α-Man基因RNAi甜瓜果实。本研究对与果实成熟软化相关基因：PME、XTH2、β-HEX、TBG5、ARF4、 EXP5、ACO1、AC05、ACS1、ACS6、ERF1、ERF4、ETR1和ER24基因在甜瓜果实发育过程及采后贮藏期转录水平上的表达量进行了分析。结果显示,与对照相比,甜瓜果实发育过程及采后贮藏期α-Man基因超表达甜瓜果实中与成熟软化和乙烯合成相关基因的表达量相对较高；而α-Man基因RNAi甜瓜果实中的表达量相对较低。研究结果表明,α-Man基因具有促进甜瓜果实成熟软化的作用。
【关键词】：甜瓜果实 α-甘露糖苷酶 果实成熟软化 表达分析
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S652;Q943.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 一 文献综述10-21
• 1.1 与果实成熟软化相关的酶和基因的研究10-19
• 1.1.1 与果实成熟软化相关的细胞壁水解酶10-12
• 1.1.2 与果实成熟软化相关的糖苷水解酶12-14
• 1.1.3 与果实成熟软化相关的生长素应答因子14
• 1.1.4 与果实成熟软化相关的扩展蛋白14-15
• 1.1.5 与果实成熟软化相关的乙烯生物合成途径及信号转导基因15-19
• 1.2 α-甘露糖苷酶研究进展19-20
• 1.2.1 α-甘露糖苷酶的作用机理19-20
• 1.2.2 α-甘露糖苷酶在果实成熟软化中的研究20
• 1.3 研究目的与意义20-21
• 二 材料与方法21-27
• 2.1 实验材料、试剂与仪器21
• 2.1.1 植物材料21
• 2.1.2 主要试剂21
• 2.1.3 实验仪器21
• 2.2 实验方法21-27
• 2.2.1 果实成熟度鉴定21-22
• 2.2.2 可溶性固形物含量的测定22
• 2.2.3 硬度的测定22
• 2.2.4 发育过程中果实重量的测定22-23
• 2.2.5 采摘后贮藏期中果实失水量的测定23
• 2.2.6 甜瓜果实α-甘露糖苷酶活性测定23
• 2.2.7 Real-Time PCR检测引物设计与合成23-25
• 2.2.8 甜瓜果实总RNA的提取25
• 2.2.9 Real-time PCR检测基因的表达特性25-27
• 三 结果与分析27-48
• 3.1 T3代甜瓜果实的表型鉴定27-28
• 3.2 果实成熟度分析28
• 3.3 果实硬度分析28-29
• 3.4 果实可溶性固形物含量分析29-30
• 3.5 发育过程中果实重量分析30-31
• 3.6 采后贮藏期果实失水量分析31-32
• 3.7 甜瓜果实α-甘露糖苷酶活性分析32-35
• 3.7.1 标准曲线的绘制32-33
• 3.7.2 甜瓜果实不同发育过程α-甘露糖苷酶活性分析33-34
• 3.7.3 甜瓜果实采后不同贮藏期α-甘露糖苷酶活性分析34-35
• 3.8 甜瓜果实总RNA结果分析35
• 3.9 α-Man基因表达量分析35-37
• 3.9.1 甜瓜果实不同发育过程α-Man基因表达量分析35-36
• 3.9.2 甜瓜果实不同贮藏期α-Man基因表达量分析36-37
• 3.10 与果实成熟软化相关的基因表达量分析37-48
• 3.10.1 PME基因表达量分析37-38
• 3.10.2 XTH2基因表达量分析38-39
• 3.10.3 HEX基因表达量分析39-40
• 3.10.4 TBG5基因表达量分析40-41
• 3.10.5 ARF4基因表达量分析41-42
• 3.10.6 EXP5基因表达量分析42-43
• 3.10.7 ACO基因表达量分析43-45
• 3.10.8 ACS基因表达量分析45-46
• 3.10.9 与乙烯信号转导相关基因表达量分析46-48
• 四 讨论48-51
• 结论51-52
• 参考文献52-57
• 致谢57

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 周昂;牛向丽;刘永胜;;猕猴桃AcGLK2a基因过表达载体的构建及在番茄中的遗传转化[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2015年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 乌斯呼吉日嘎拉;甜瓜α-甘露糖苷酶基因的克隆、表达特性及功能分析[D];内蒙古大学;2014年

2 关晓溪;番茄花柄脱落相关生长素响应基因ARFs的筛选及其功能的初步鉴定[D];沈阳农业大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 于治芹;花青素相关microRNAs载体的构建及番茄的转化[D];山西农业大学;2013年

2 周皓琳;变异链球菌cat-pacA-ctxB-DOCK8/DHR融合基因表达质粒的构建[D];遵义医学院;2014年

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本文编号：575019