‘苹果梨’果实着色过程中PyCHI和PyF3H的克隆与表达分析

【目的】克隆‘苹果梨’(Pyrus bretschneideri Rehd.‘Pingguoli’)Py CHI和Py F3H的全长c DNA序列,检测其在果实着色过程中的表达特性及其与花青苷积累的关系。【方法】以‘苹果梨’套袋后去袋处理的果实和未套袋的果实(CK)为试材,采用同源克隆技术克隆Py CHI和Py F3H的全长c DNA序列并进行生物信息预测分析;利用实时荧光定量PCR技术检测Py CHI和Py F3H在去袋处理与未套袋处理的不同着色时期的果实中的表达特性。【结果】Py CHI和Py F3H的全长c DNA分别为702 bp和1095 bp,分别编码233和364个氨基酸。同源性分析显示,其与沙梨、西洋梨等蔷薇科梨属植物相应基因的同源性均超过95%,相应氨基酸序列相似性均达到85%。实时荧光定量PCR分析显示,套袋果实去袋见光后Py CHI和Py F3H表达量均迅速上升,随后Py CHI表达量虽然略有下降,但在整个果实着色过程中Py CHI和Py F3H的表达量一直维持在较高水平,均显著高于对照,且与果实花青苷含量的变化规律基本一致。【结论】获得‘苹果梨’PyCHI和Py F3H的全长c DNA序列,其表达水平与果实花青苷积累关系密切,表明其在调控‘苹果梨’果实着色过程中起重要作用。

苹果梨果皮花色素苷合成相关基因PyANS的克隆与表达分析

以延边地区苹果梨为试材,采用同源克隆及实时荧光定量PCR的试验方法,研究PyANS基因在苹果梨解袋前后果实着色过程中的表达特性及与花青苷积累的关系。结果表明:PyANS的全长cDNA为1 075bp,其开放阅读框(ORF)编码358个氨基酸,分子量约为40kDa,理论等电点pI为5.38。同源性分析表明与同属的砂梨相似性高达99%,实时荧光定量PCR分析表明PyANS基因受到光诱导表达量迅速上升,去袋1d后表达量迅速增加,第10天时达到最大值,随后迅速下降,最终稳定在同一表达水平,与果实着色和花色苷含量测定的结果相对应,表明PyANS基因对果实花色素苷积累有一定的促进作用。

延边苹果梨PyDFR基因的克隆及表达分析

以延边苹果梨果实为试材,采用同源克隆及实时荧光定量PCR的试验方法,研究PyDFR基因在果实着色过程中的表达特性及其与花青苷积累的关系。结果表明:PyDFR基因cDNA全长1 039bp,推断其含有1个843个核苷酸的开放阅读框(ORF),编码281个氨基酸,推导的蛋白分子量为32kDa,理论等电点pI为6.32。同源性分析表明,PyDFR基因与沙梨的(JQ749637.1)DFR基因的同源性高达99%;实时荧光定量PCR分析表明,PyDFR基因受到光诱导表达量迅速上升,去袋后1d即达到最大值,随后迅速下降,最终稳定在同一表达水平,与果实着色和花色苷含量测定的结果相对应,即PyDFR基因对果实花色素苷积累有一定的促进作用。

“苹果梨”PyMYB114基因cDNA全长的克隆与序列分析

以延边"苹果梨"果实为试材,采用同源克隆的试验方法,研究了果实着色过程的转录基因PyMYB114,并对其进行生物信息学分析。结果表明:PyMYB114的cDNA全长为744bp,其包含1个完整的编码201个氨基酸的ORF,其编码蛋白的分子量约为23.48kDa,理论等电点(pI)为9.57。同源性分析表明,PyMYB114基因与白梨的MYB114基因核酸序列的相似性高达99%。系统进化树表明,PyMYB114编码的氨基酸和白梨的MYB114编码的氨基酸在进化上亲缘关系最近。

苹果梨果实CHI基因cDNA克隆及表达分析

以苹果梨果实为试验材料,克隆得到CHI基因c DNA序列(片段),Gen Bank登录号:JN120854,其长度为444 bp,推断其编码148个氨基酸序列。生物信息学分析结果表明,该氨基酸序列与其他植物CHI氨基酸序列的同源性在90%左右,与砂梨CHI氨基酸序列聚类关系最近,该CHI基因c DNA序列含有常用的限制性内切酶Bam HI的识别位点。半定量RT-PCR分析结果表明,随着果实的成熟,套袋果与未套袋果CHI基因的表达量都不断增加,但套袋果在果实成熟期的表达量明显高于未套袋果。