香蕉一个Ⅲ类酸性几丁质酶基因与果实成熟关系的研究

为了解Ⅲ类酸性几丁质酶基因(MaCHⅢ)与香蕉果实采后成熟过程的相互关系,对经乙烯和1-甲基环丙烯(1-MCP)处理的巴西香蕉果实采后乙烯释放量、Ⅲ类酸性几丁质酶基因(MaCHⅢ)表达以及几丁质酶活性进行了测定.结果显示:(1)乙烯催熟处理的香蕉果实,乙烯释放量比对照处理的果实提前15 d达到高峰;1-MCP处理的香蕉果实,乙烯生物合成和果实成熟明显受到了抑制.(2)外源乙烯加速了MaCHⅢ基因的下调表达和Ⅲ类酸性几丁质酶活性的下降,MaCHⅢ表达量和Ⅲ类酸性几丁质酶活性分别在采后第3天和第4天下降到最小值.(3)1-MCP处理使MaCHⅢ基因呈现上调表达,Ⅲ类酸性几丁质酶活性上升,MaCHⅢ基因表达量和Ⅲ类酸性几丁质酶活性分别在采后18 d和25 d达到高峰.研究表明,MaCHⅢ基因可能与香蕉果实采后成熟呈负相关.     

香蕉ASR的特征和采后表达分析

从香蕉cDNA文库中获得香蕉ASR全长cDNA序列,命名为MaASR。构建遗传进化树发现MaASR与单子叶植物中的芭蕉科植物的亲缘关系较近。对正常成熟和乙烯处理的香蕉果实各时期内源ABA的含量进行测定,结果表明,在正常成熟的香蕉果实中,成熟早期(0-2 d),内源ABA含量相对较低,第8天ABA含量达到最大,随后迅速下降。在乙烯处理的香蕉果实中,ABA含量急剧上升,第3天ABA含量达到高峰,随后逐渐下降。利用荧光定量RT-PCR对MaASR在正常成熟和乙烯处理后的果实中的表达情况进行分析,在自然成熟的果实中,MaASR在采后2 d达到高峰,而后迅速下降,在6-16 d时一直保持较低水平。在经外源乙烯诱导的果实中,MaASR表达水平没有表现出剧烈变化的趋势,整体表达量较低。表明MaASR对乙烯信号有应答,但应答强度较低,其表达趋势与ABA的含量或者信号强度呈负相关。     

香蕉谷氨酸脱羧酶基因克隆与表达

根据抑制缩减杂交文库获得的香蕉谷氨酸脱羧酶基因片段,利用RACE技术,首次从香蕉果实中克隆了谷氨酸脱羧酶基因的cDNA全长.结果表明,该cDNA的ORF全长1 500 bp,编码499个氨基酸.Blast分析表明,该基因所推导的氨基酸序列与水稻、柑橘、白杨、番茄等具有较高的一致性,分别为82%、81% 、79% 、78%,推测其编码的蛋白质分子量为56.25 kD,等电点5.21,具有与钙调蛋白结合的C端延伸区域和磷酸吡哆醛结合位点.组织特异性和果实采后正常成熟不同阶段表达结果显示,该基因在香蕉根、茎、叶、花、果实中均有表达,果实中的表达量较高,正常成熟表达量的增加可能受内源乙烯诱导并促进乙烯生物合成,推测其可能在不同的生理过程中起作用,并且与果实成熟及乙烯生物合成密切相关.     

一氧化氮处理对香蕉多聚半乳糖醛酸酶及MaPGs基因表达的影响

为了解多聚半乳糖醛酸酶（PG）在香蕉采后软化中的分子调控机制,采用40 μL/L NO熏蒸处理绿熟期的‘巴西’香蕉果实3 h后,在20℃和相对湿度为85%的条件下贮藏,研究NO对香蕉果实乙烯释放量、硬度、PG活性及MaPGs基因表达的影响。结果表明：NO处理降低了果实乙烯释放量,延缓了果实硬度的下降,抑制了PG的活性;降低了MaPG2、MaPG3和MaPG4基因的表达,延缓了香蕉果实的软化。     

香蕉Maasr1基因表达产物的亚细胞定位

利用SSH分离香蕉果实采后差异表达基因,获得香蕉的ASR基因,并将其命名为Maasr1。对该基因与香蕉采后成熟衰老进行相关性研究,发现其在果实采后早期表达上调。通过对Maasr1基因进行生物信息学分析表明,Maasr1基因编码的蛋白可能作为转录因子定位于细胞核或细胞质中。为进一步深入研究该基因功能,构建了香蕉Maasr1基因与绿色荧光蛋白基因融合的植物表达载体pCAMBIA1304-Maasr1。利用基因枪转化法将重组载体转入洋葱表皮细胞瞬时表达,荧光显微镜检测结果表明,Maasr1基因表达产物定位在细胞核中,符合转录因子特性。     

香蕉BTB/POZ域基因的克隆及表达分析

利用抑制缩减杂交文库从香蕉中分离获得一个cDNA片段,结合RACE技术获得该基因的全长序列,命名为MaBTB基因,该cDNA的ORF全长1 080个碱基。通过Blastx同源性分析结果显示该基因的氨基酸序列与水稻OsBTB、苜蓿MtBTB/POZ、拟南芥AtBPM4、葡萄VvBTB、玉米ZmBTB 、松树PsBTB基因的氨基酸序列同源性很高,分别为86%、85%、84%、84%、86%和87%。遗传进化树分析发现该基因与苜蓿MtBTB/POZ和拟南芥AtBPM4基因亲缘关系较近。用RT-PCR的方法研究该基因在不同胁迫处理下的表达特性,结果表明该基因在盐、乙烯和紫外线处理后其表达量逐渐增强;低温处理和香蕉尖孢镰刀菌4号生理小种处理后该基因表达量开始降低,随后逐渐升高;伤害处理后该基因的表达量没有明显变化。     

低温对梨(Pyrus communis L.)果实后熟过程中乙烯合成和反应的影响(英文)

Passe Crassane梨果实采后需经过 6 0～ 80d的低温处理才能正常后熟。为了明确低温促进果实成熟的机理 ,对果实进行了低温和低温结合 1 MCP(1 甲基环丙烯 ,乙烯作用抑制剂 )和丙烯 (乙烯类似物 )处理。研究发现 :果实经低温处理后 ,乙烯合成前体———ACC含量大幅度升高 ,而未经低温处理的果实 ,无论贮藏在空气中或用丙烯 1 0 0 0μl/L处理 ,果实中ACC、M ACC含量均保持较低水平。但冷藏前用 1 MCP处理可抑制冷藏果实或冷藏后升温的果实ACC含量的增高。这说明果实的后熟过程与低温和依赖乙烯的ACC合成酶的活性和基因的表达密切相关。未经冷藏的果实于 2 0℃下用丙烯处理 ,果实不能自发合成乙烯 ,但当果实经过冷藏后再用丙烯处理 ,则果实对丙烯的反应能力随冷藏时间延长而增强。为了进一步了解低温诱导的乙烯反应过程。我们对乙烯受体基因进行了研究。定量PCR分析结果表明 ,与拟南芥ETR1同源的基因的表达不受低温的调节。但冷藏后升温 ,或在升温后用丙烯处理时 ,mRNA含量降低。这些结果说明 ,低温可能是通过影响乙烯信号转导途径下游的其它因子而调节依赖乙烯的ETR1基因和ACC合成酶基因的表达 ,从而影响果实的成熟过程     

番茄果实中乙烯与多聚半乳糖醛酸酶的关系

乙烯与多聚半乳糖醛酸酶(PG)都是果实成熟过程中关键的调节因子.一方面,在有乙烯合成缺陷的转反义ACS番茄和乙烯感受缺陷的Nr突变体番茄果实中PG基因表达量都明显下降,PG酶活性明显降低;用外源乙烯(100 μL/L)处理绿熟期番茄果实使PG基因的表达明显增强,而1-甲基环丙烯(1-MCP,1 μL/L)处理转色期番茄果实明显抑制PG基因表达.另一方面,转反义PG基因番茄果实乙烯释放量在授粉后低于其野生型,番茄乙烯受体基因LeETR4和乙烯反应因子LeERF2基因表达量比野生种低.PG降解果胶的产物D-GA(100 mg/L)促进未熟期番茄果实中的乙烯生成和LeETR4、LeERF2基因的表达.     

香蕉MuMADS1基因表达产物的亚细胞定位

MuMADS1是从香蕉果实cDNA文库中筛选分离到的一个MADS—box基因．通过生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白可能作为转录因子定位于细胞核中,而且芯片分析表明：该基因在果实成熟早期表达上调．是乙烯的上游调控因子,可能与花的发育、果实发育及成熟相关．为进一步深入研究该基因功能。构建了以绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein．GFP）为报告基因的融合植物表达载体pCAMBIA1304 MuMADS1．利用基因枪转化法将重组载体转入洋葱表皮细胞瞬时表达．荧光显微镜检测结果表明。该基因表达产物定位于细胞核中．符合转录因子特性．     

香蕉果实成熟软化时果皮和果肉中α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性的变化

阿拉伯糖是果实软化过程中变化最明显的细胞壁糖残基之一,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶是导致细胞壁多糖中阿拉伯糖残基降解的主要糖苷酶。为阐明该酶在香蕉果实成熟软化中的作用,实验对香蕉贮藏过程中果皮和果肉中该酶活性以及果实硬度、呼吸强度和乙烯释放量的变化进行了研究。结果表明:α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶在果实初期的变化很小,到果实硬度开始急剧下降时达到最大,增加量达10倍以上,且果肉中的酶活性大于果皮中;乙烯吸收剂处理延缓了香蕉果实呼吸和乙烯高峰的出现时间,降低了果实硬度、果皮和果肉中α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性变化的速度和幅度。以上结果表明α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶起诱导香蕉果实成熟的作用,在果实的软化中起着十分重要的作用,且其活性受乙烯的调节。