苹果脂氧合酶基因MdLOX1a的同源克隆与功能验证

脂氧合酶是脂肪酸代谢途径中的关键酶,在植物生长发育、响应环境胁迫、合成香气物质等方面起着重要作用。本试验以紫红3号叶片诱导的红色愈伤组织为试材,对MdLOX1a基因及其部分启动子序列进行扩增。测序发现MdLOX1a的开放阅读框为2592 bp,编码863个氨基酸,预测其蛋白分子量为97.69 kD,等电点为5.14。MdLOX1a定位于苹果基因组的第9号染色体,由8个外显子与7个内含子构成。氨基酸序列进化树分析表明,MdLOX1a与Pb9S-LOX5在同一进化枝。此外,克隆获得MdLOX1a启动子序列1058 bp,启动子元件预测表明该启动子包括响应多种胁迫的顺式作用元件。亚细胞定位发现,MdLOX1a在细胞膜与细胞核上均有定位。组织差异分析表明,MdLOX1a基因在果皮中的表达量最高,在花和果肉中次之;同时随着果实成熟MdLOX1a基因的表达量上调并且短时间光照能够诱导MdLOX1a基因表达,低温(16℃)以及不同浓度的外源ABA处理后,MdLOX1a基因的表达量均明显降低。过表达MdLOX1a验证发现较于对照组,实验组香气各成分有不同程度增加,说明MdLOX1a与香气物质的合成有关。

加工型高类黄酮苹果新品种‘满红’

‘满红’是从‘嘎拉’×苹果高类黄酮含量优异种质CSR6R6杂种后代中选育出的苹果新品种。果实近圆形,平均单果质量78.2 g;全果面鲜红色,果面光洁、亮;全果肉鲜红色,肉质酥脆,酸味略重;含维生素C 0.049 mg·g^(-1),类黄酮13.9 mg·g^(-1),外观、营养及加工品质优良。在山东冠县4月上旬开花,9月上旬果实成熟,果实发育期160 d左右,第3年产量达到29.06 t·hm^(-2);树体健壮,适应性广,抗早期落叶病、白粉病及果实黑红点病等。

苹果MdWRKY35基因克隆与表达分析

WRKY转录因子是植物中发现的一种新型转录调控因子,在响应非生物胁迫、调控生长发育等方面具有重要作用。然而, WRKY基因如何调控开花及通过调控植物发育从而提高抗逆等方面的研究鲜有报道。本研究以新疆红肉苹果(Malus neidzwetzkyana)杂种二代群体(M. niedzwetzkyana/M. pumila ‘Fuji’/M. pumila ‘Gala’)的幼嫩叶片为试材,克隆得到一个新的WRKY转录因子,命名为MdWRKY35,测序发现其包含804 bp的完整开放阅读框(ORF),编码267个氨基酸,预测其编码蛋白质分子质量为30.83 kDa,理论等电点为4.81,定位于苹果基因组的第11号染色体上,由3个外显子和2个内含子构成。MdWRKY35与白梨(Pyrus×bretschneideri)的同源性高达93.28%,具有WRKY转录因子家族典型的保守结构域,属于第II组WRKY蛋白家族。组织特异性分析表明MdWRKY35在根中表达最高,在茎尖及叶片的表达次之。多种逆境胁迫因子如高盐、干旱、低温以及脱落酸(ABA)等诱导后,‘嘎啦’苹果(M. pumila ‘Gala’)组培苗中的MdWRKY35呈上调表达; MdWRKY35蛋白可能定位于细胞核中;荧光素酶(LUC)活性检测试验表明, MdWRKY35可能促进MdFT的表达。研究MdWRKY35在抗逆调节及成花进程中的功能可以为进一步完善红肉苹果育种的理论与技术体系提供参考。