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裸仁美洲南瓜(Hull-less Cucurbita pepo)作为自然界中罕见的一种变异类型,因其种子无种皮,因而又称为无壳南瓜。但长期以来,培育裸仁美洲南瓜育种技术太过传统,出现了各种产品性状不优等问题,同时白粉病的大面积蔓延,使美洲南瓜的产量下降,品质降低。前期对PAL基因家族成员序列全长进行了克隆,本研究以裸仁美洲南瓜为试验材料,克隆裸仁美洲南瓜PAL基因启动子,并对生物信息学进行分析。同时对有壳美洲南瓜和裸仁美洲南瓜植株不同发育时期的5个不同组织部位的PAL基因家族成员的表达及接种白粉菌后美洲南瓜茎和叶中3个PAL基因、CCR基因、4CL基因组织表达特异性等方面进行研究,主要研究结果如下:1.以前期获得的裸仁美洲南瓜PAL基因的c DNA序列设计3条特异性引物,克隆得到长度为1089 bp的启动子序列,将获得的序列与裸仁美洲南瓜种皮PAL的c DNA序列进行比对,两者间有317 bp的重复序列,初步判断获得的序列为裸仁美洲南瓜种皮PAL基因(CPL-PAL)上游启动子序列。利用P1ant CARE软件对获得的启动子序列进行分析,结果显示该启动子含有真核生物启动子必须的核心元件TATA-box和增强CAAT-box,还含有其他光反应元件、激素应答元件和组织特异性表达等相关的多种功能元件。预测的结果表明克隆到的启动子序列具有典型启动子的一般特征,并且与光、激素、干旱等胁迫诱导有关。2.对美洲南瓜有壳自交系03N-123-6(P3)、裸仁自交系1N304-7(P13)、有壳自交系04LAg-26-2(P5)和裸仁自交系04LAg-26-28(P15)这4个品种的不同组织部位进行PAL基因家族成员的实时荧光定量测定。结果表明P3和P5的种皮PAL-1、PAL-2和PAL-3基因的表达量高于各个时期P13和P15的表达量,说明裸仁美洲南瓜种皮的合成可能受到了PAL基因家族成员的调控。有壳美洲南瓜P3、P5和裸仁美洲南瓜P13、P15在其他组织中呈现不同表达水平,P3和P13中PAL-1基因的表达量最高的组织为瓜皮,最低的为瓜囊;在P5和P15中PAL-1基因的表达量最强的组织是瓜皮,其次是种仁,最少的是瓜囊;P3中PAL-2基因表达量为最高的部位为瓜皮,最低瓜肉,而P13为最低同样为瓜囊;P5中PAL-2基因的表达量最低的部位是瓜肉;P15中是瓜囊。瓜皮的表达量在P3和P13中高于其他三个组织,P3中PAL-3基因表达量最低的组织为种仁;而在P13则为瓜囊;在P5和P15中表达最活跃的部位是瓜皮,P5中最弱的也是种仁,而瓜囊是P15中表达量最少的。3.不同品种的美洲南瓜接种白粉病菌后,5个防卫基因PAL-1、PAL-2、PAL-3、CCR、4CL的表达量整体趋势先升高后降低。抗病品种的防卫基因的表达量增幅大于感病品种,防卫基因的表达量在美洲南瓜抗病品种接菌后的第5 d和第9 d达到峰值,在感病品种中则是在接菌后的第9 d达到最大值。感病品种的表达量增幅低于抗病品种,在每个品种中不同防卫基因的表达量是叶片高于茎杆。有壳品种的5个基因进行比较,PAL-2基因的表达量高于其他4个基因,推测PAL-2基因可能在有壳美洲南瓜抗病性的过程中起主要作用。防卫基因在裸仁品种中比较,则是PAL-1的表达量最高,推测PAL-1在该品种的抗病性中起主导作用。