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NAP(NAC-like, activated by AP3/PI)亚家族属于NAC转录因子家族中的一员,被认为与控制植物叶片果实衰老、调控植物的生长发育、响应非生物胁迫等功能相关的植物特有的转录因子。已有研究在桃果实中鉴定出7个PpNAP基因,其中PpNAP4和PpNAP6在果实的成熟软化过程中,表达量较为显著,因此,本研究采用‘瑞红’为试验材料,进行了PpNAP4和PpNAP6的亚细胞定位;然后选择‘燕红11’和‘美秋’桃果实分别用乙烯和ABA 处理,通过RT-PCR方法分析PpNAP4和PpNAP6 在外源激素下的表达模式。选择‘瑞红’(溶质)和 ‘金童 5 号’(不溶质)来分析 PpNAP4和PpNAP6基因在不同质地果实中的差异。其次,以‘瑞红’为试验材料,利用病毒沉默VIGS技术对PpNAP4和PpNAP6进行功能研究,深入阐明PpNAP4和PpNAP6对乙烯合成、代谢中相关基因的作用。同时还以‘映霜红’作为试验材料,构建过表达载体来辅助研究PpNAP4和PpNAP6在果实成熟软化中的功能,以期解释PpNAP4和PpNAP6在桃果实成熟软化过程中的功能及其可能的调控机制。VIGS 沉默实验中选择软溶质桃品种,是为了使实验结果更加明显,同理瞬时过表达实验中选择了硬溶质桃品种。主要研究结果如下: 1、在‘瑞红’桃果实中,将带有绿色荧光蛋白基因EGFP载体与目的基因PpNAP4和PpNAP6连接,利用注射法在烟草表皮细胞进行蛋白的亚细胞定位,结果表明PpNAP4和PpNAP6都定位在细胞核中。 2、在桃的成熟软化过程中,用外源激素乙烯和1-MCP处理‘燕红11’桃果实,乙烯促进了果实的成熟,其硬度下降加速、乙烯释放量增加,PpNAP4和PpNAP6的表达量受到乙烯的诱导,1-MCP则抑制了果实成熟;同时又用外源激素ABA和Flu对‘美秋’桃果实进行处理,ABA 促进了果实的成熟,其硬度下降加速、乙烯释放量增加,但PpNAP4和PpNAP6的表达量未收到明显影响。 3、病毒诱导PpNAP4基因沉默后,在贮藏前期PpNAP4基因的表达明显受到抑制,果实硬度和乙烯释放量也受到抑制,延迟了果实的成熟过程,而PpNAP6的表达量在整个贮藏期都显著低于对照,表达量受到抑制。与成熟软化相关的基因,如乙烯生物合成及代谢相关基因 PpACO1、PpACS1、PpEIN2和PpETR2 的表达量在贮藏前期的 RNAi果中都受到不同程度的抑制,与细胞壁代谢相关基因PpPME3和PpPG21在整个贮藏期间,表达量也受到了抑制。在整个贮藏期间PpNAP4沉默果实的黏附性低于对照果,而咀嚼性、凝聚性和脆性、粘性显著高于对照,结果表明PpNAP4基因直接或间接的参与了成熟软化的相关途径,并影响了果实质地的变化,在桃果实的成熟软化过程中发挥着重要调控作用。 4、过表达PpNAP4 基因后,桃果实的硬度和乙烯释放量明显受到促进,加快了成熟软化的过程,在贮藏期第 6d 时,PpNAP4和PpNAP6 的表达量达到峰值,过表达果PC1301-NAP4果中期表达量显著高于对照,但其他时期的表达量与对照大体一致或低于对照。过表达PpNAP4基因的果实中,质地的变化与沉默PpNAP4后果实质地的变化正好相反,其中黏附性高于对照果,其余指标大体都低于对照果。这个结果也充分说明了PpNAP4对果实的质地有着重要的影响,且在果实的成熟软化过程中发挥着重要作用。