论文部分内容阅读
花青苷的合成和储存场所是分开的,因此花青苷向液泡的转运是一个十分重要的过程。本研究以‘早酥’梨及其红色芽变‘红早酥’(Pyrus bretschneideri Rehd.)为材料,利用花托和叶片转录组分析,筛选获得编码GST转运蛋白的基因PbGSTF12(Glutathione S-transferase F12)和编码MATE转运蛋白的基因PbTT12(Detoxification35-like),通过基因表达分析、瞬时注射试验、酵母单杂和双荧光素酶活性试验分析研究PbGSTF12和PbTT12转运积累花青苷的功能。主要研究结果如下:1.筛选出编码花青苷转运蛋白的基因PbGSTF12与PbTT12。本研究从转录组中不仅筛选获得与花青苷合成相关的基因,比如已经在梨中被报道研究的MYB转录因子(Pb MYB10和Pb MYB10b)和结构基因UFGT,而且得到在白梨中尚未有研究报道的编码GST转运蛋白的基因PbGSTF12和编码MATE转运蛋白的基因PbTT12。2.在‘红早酥’中,Pb MYB10和Pb MYB10b通过调控PbGSTF12基因的表达来积累花青苷。PbGSTF12和其他物种中与花青苷转运相关的谷胱甘肽S-转移酶高度同源,PbGSTF12蛋白定位在细胞质、细胞膜和细胞核上。PbGSTF12基因的表达水平与花青苷含量之间存在高度正相关性(相关系数r=0.91),瞬时注射试验证实了在花青苷合成后,过表达PbGSTF12能够促进花青苷积累增多。转录组中的基因表达模式和实时荧光定量分析结果显示,Pb MYB10、Pb MYB10b与PbGSTF12的表达水平分别在白梨果实和叶片中呈正相关,初步推测PbGSTF12基因可能受转录因子Pb MYB10和Pb MYB10b的调控。酵母单杂和双荧光素酶活性试验验证了Pb MYB10和Pb MYB10b均可直接与PbGSTF12启动子结合并激活其表达。3.在‘红早酥’中,PbTT2(R2R3 MYB)通过调控PbTT12基因的表达来积累花青苷。PbTT12与拟南芥中花青苷转运蛋白MATE2同源。PbTT12蛋白定位于细胞膜上。PbTT12基因的表达水平与花青苷含量之间存在显著正相关性(r=0.65),瞬时注射试验结果也表明在花青苷合成后,过表达PbTT12能够促进花青苷积累增多。通过Uniprot在线网站初步预测PbTT12受转录因子PbTT2的调控,实时荧光定量结果证明PbTT2与PbTT12的基因表达水平存在相关性。酵母单杂和双荧光素酶活性试验验证了PbTT2可直接与PbTT12启动子结合并激活其表达。