DkMYB和DkbHLH介入柿果实采后脱涩转录调控机制研究

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柿(Diospyros kaki)原产于我国,现栽培品种以涩柿为主,其果实需经过采后脱涩才能食用,因此采后脱涩一直是柿生产与研究的重要主题。本论文以‘磨盘柿’为试材,利用高浓度CO2(95%)处理以加速柿果实采后脱涩,检测了脱涩过程中的相关生理指标,克隆分离了DkMYB和DkbHLH转录因子,利用基因表达、染色体步移、双荧光素酶等技术/体系,鉴别了介入柿果实采后脱涩的关键DkMYB转录因子,并初步明确了其作用靶标,该结果进一步丰富了柿果实脱涩转录调控的机制。主要结果如下:1.高浓度CO2处理(95%)的脱涩效应分析。研究发现高浓度C02处理可快速降低‘磨盘柿’果实可溶性单宁含量,促使果实采后脱涩。伴随脱涩过程,‘磨盘柿’果实的不溶性单宁、乙醇、乙醛等快速上升,因此,本研究从生理水平进一步明确了高浓度CO2的脱涩效应,并推测其通过诱导乙醛代谢,进而促使果实的可溶性单宁向不溶性单宁转变。2.柿果实DkMYB和DkbHLH克隆与表达分析。利用RNA-seq和RACE技术分离到4个DkMYB和2个DkbHLH成员,并分别命名为DkMYB5-8和DkbHLH1-2。通过序列比对和进化树聚类,明确了DkMYB和DkbHLH分别具有典型的MYB和bHLH结构域。基因表达结果分析表明,除DkbHLH2外,其他5个成员均在CO2脱涩处理过程中受显著诱导,表现为与脱涩进程显著正相关关系。3.介入柿果实脱涩转录调控的DkMYB6的鉴别及作用途径分析。利用双荧光素酶实验,发现6个转录因子中,仅DkMYB6可显著增强脱涩关键靶标基因DkPDC2和DkPDc3的启动子活性。进一步研究明确了,DkMYB6可诱导脱涩相关的DkERF基因(DkERF9.DkERFl9和DkERF22)的启动子活性,但DkMYB6与上述DkERF间无显著协同增效效应。该结果表明,DkMYB6参与了柿果实采后脱涩的转录调控,不仅可激活脱涩相关靶标基因(DkPDC2和DkPDC3),还可调控前期鉴别的脱涩相关DkERF转录因子。该结果进一步丰富了柿果实采后脱涩的转录调控机制。
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