论文部分内容阅读
抗坏血酸(Ascorbate acid，AsA)是果实品质的一个重要组成成分，植物的AsA含量主要依赖于生物合成，其中GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GGP)，是植物体内AsA生物合成的主要限制酶。本文首先以AsA含量差异较大的山梨和毛花猕猴桃为研究对象，分析了其GGP基因的序列和活性差异;并从苹果中克隆了与拟南芥GGP表达负调控因子AMR1同源的基因MdA MR1.1和MdA MR1.2，初步分析了二者表达与AsA的关系，并利用酵母单杂交技术筛选了与其启动子相结合的转录因子。主要结果如下: 1.在猕猴桃两个GGP基因中，GGP1表达水平与毛花猕猴桃果实高AsA含量相关。在山梨和毛花猕猴桃杂交后代果实AsA含量的测定表明，AsA含量显著的偏向毛花猕猴桃。在杂交后代中，GGP启动子遗传分离分析表明GGP1和GGP2连锁，且毛花GGP1启动子可能与AsA含量相关。进一步对山梨和毛花猕猴桃GGP1等位基因启动子序列和活性分析表明，与山梨猕猴桃相比，毛花猕猴桃AeGGP1启动子存在217bp和215bp的缺失，毛花猕猴桃AeGGP1启动子活性显著高于山梨猕猴桃的，且毛花猕猴桃AeGGP1等位启动子均存在高活性，而山梨猕猴桃ArGGP1等位启动子活性存在差异。这些结果表明，猕猴桃GGP1启动子序列的遗传特性在AsA含量决定中起重要作用。同时，通过对拟南芥GGP基因上游的uORF区与AsA含量的关系研究也表明，不同物种中高度保守的uORF区序列与AsA有关，该区域的基因编辑能提高AsA含量。 2.通过同源对比，在苹果基因组中找到了与拟南芥GGP表达负调控因子AMR1基因同源度最高的MdAMR1.1和MdAMR1.2基因。表达分析表明，在果实发育过程中MdAMR1.1与AsA含量显著负相关。克隆了‘嘎啦’苹果MdAMR1.1和MdAMR1.2基因全长，分别转化进野生型和AMR1突变型拟南芥，发现MdAMR1.1和MdAMR1.2在拟南芥中的过量表达均可以降低野生型和突变型拟南芥AsA含量，且MdAMR1.1在拟南芥互补试验中AsA下降更明显。为探明MdAMR1.1转录调控途径，从‘嘎啦’苹果基因组中克隆了MdAMR1.1启动子序列，构建了酵母单杂交重组质粒，通过筛选苹果果实的cDNA文库，得到了候选相关基因8个，分别命名为AMR1-1、AMR1-5、AMR1-6、AMR1-7、AMR1-14、AMR1-16、AMR1-22和AMR1-27，为MdAMR1.1转录调控的进一步研究奠定了基础。