‘苹果梨’果实花青苷合成调控基因PyMYB的克隆与表达分析

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“苹果梨”(Pyrus bretschneideri Rehd.“Pingguoli”)是延边地区特色的果品之一,是吉林省特产,同时也是北方寒温带地区的名贵果品之一。“苹果梨”不仅具有较强的抗寒性,而且果实较大,是能够着红色的优良梨品种。红梨的外观品质好,商品价值高,市场需求量大,因此选育优良的红梨品种是促进梨产业经济发展,同时也是梨树育种的重要方向;由于红梨品种稀少,选育优良的红梨品种成为梨树资源研究领域丞待解决的问题。近年来,国内外关于梨果皮着色机理有一定的研究突破,在“苹果梨”果皮着色机制中的相关结构基因已有深入的研究,但对其调控基因的研究报道较少。本试验以延边的“苹果梨”果皮作为材料,克隆其花青苷生物合成过程中的调控基因MYB10、MYB114,并测定套袋与不套袋果实着色期间果皮的花青苷含量变化,同时采用实时荧光定量 PCR分析MYB10与MYB114的表达特性。主要研究结果如下:  1.本实验成功获得了“苹果梨”果皮花青苷合成过程中的相关调节基因PyMYB10a和PyMYB114全长cDNA序列。序列分析结果显示两基因cDNA全长分别为736bp和744bp。PyMYB10a的ORF(最大开放阅读框)编码130个氨基酸,蛋白质的分子质量约为15.17KDa,PI(理论等电点)为4.73;PyMYB114的ORF(最大开放阅读框)编码201个氨基酸,蛋白质分子量约为23.48KDa,pI(理论等电点)为5.57。  2.相似性与系统进化树分析结果表明,PyMYB10a和PyMYB114的核苷酸序列以及编码的蛋白质序列均与蔷薇科植物的MYB10和MYB114的核苷酸序列、编码的蛋白质具有较高的相似性和同源性,且与梨属植物的相似性与同源性最高。  3.对“苹果梨”果皮花青苷含量测定结果表明,套袋处理和未套袋处理(CK)果实的果皮中花青苷含量在果实着色过程中存在较为明显的差异,套袋处理可以有效地促进“苹果梨”果实着色和花青苷的合成。  4.实时荧光定量PCR分析结果表明,套袋“苹果梨”果实解袋后,其着色过程中PyMYB10a和PyMYB114的表达水平急速上升,果实中花青苷的含量也迅速增加,推测PyMYB10a和PyMYB114在“苹果梨”果实着色过程中起着重要调控作用。
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