为明确PG基因在菠萝蜜果实后熟软化过程中的作用,本研究以'海大2号'菠萝蜜果实为材料,采用0.5 mg/L 1-MCP和1000 mg/L ETH处理,研究了室温(20℃)条件下果实成熟过程中硬度和果胶的动态变化,克隆获得4个PG基因,并对其进行了生物信息学和表达分析.结果表明:随着菠萝蜜果实的成熟,果肉硬度快速下降,可溶性果胶和离子型果胶不断增加,共价态果胶有所下降;ETH处理促进了果实WSP和ISP含量的上升,加速了软化进程,1-MCP处理抑制了贮藏前期果肉硬度的下降,推迟了软化进程,但明显提高了3种果胶的含量.AhePG1～AhePG4基因的开放阅读框(ORF)长度1221～1434 bp,编码406～477个氨基酸.AhePG1蛋白含有4个保守结构域(Ⅰ～Ⅳ),AhePG2和AhePG3只含结构域Ⅰ和Ⅱ,AhePG4缺失结构域Ⅲ;AhePG基因分别与桃(AF095577.1)、菜豆(XM_007162208.1)、葎草(MN971583.1)、菜豆(XM_007151391.1)PG基因编码的氨基酸序列的亲缘关系较近,相似度分别达75.63％、73.11％、79.71％、70.75％.qRT-PCR分析结果显示:AhePG1基因在果实成熟前期表达量低,在后期高表达,而AhePG2/3/4基因的表达量在果实成熟过程中总体较低.ETH处理抑制了AhePG1基因的表达量,而1-MCP处理延缓了4个AhePG基因表达量的增加,但增加了成熟后期AhePG2、AhePG3、AhePG4基因的表达.相关性分析发现,果肉硬度与水溶性果胶含量和AhePG1基因表达呈显著和极显著负相关,而水溶性果胶含量又与AhePG1基因表达呈显著正相关.本研究说明,菠萝蜜果实的软化与果胶降解有关,AhePG1可能是菠萝蜜果实果胶降解和果实软化的关键PG基因之一,控制着果实成熟后期的软化;1-MCP处理能延缓菠萝蜜果实的成熟,但并不影响果实后期成熟时的软化,AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4基因可能对其软化均有作用.

菠萝蜜;AhePG基因;克隆;基因表达;果实软化

陈杰;黄舒怡;李真琴;廖倩贤;宋康华;洪克前;王俊宁

广东海洋大学滨海农业学院,广东湛江 524088;海南省热带园艺产品采后生理与保鲜重点实验室/中国热带农业科学院南亚热带作物研究所,广东湛江 524088

热带作物学报

[1]陈杰;黄舒怡;李真琴;廖倩贤;宋康华;洪克前;王俊宁-.菠萝蜜果实PG基因的克隆与表达分析)[J].热带作物学报,2022(06):1102-1113

AhePG1,AhePG4,AhePG2,AhePG3,AhePG,AF095577,MN971583

菠萝蜜,克隆与表达,表达分析,后熟,海大,MCP,ETH,果实成熟,成熟过程,果肉硬度,快速下降,可溶性果胶,离子型,共价,价态,WSP,ISP,贮藏,推迟,种果,开放阅读框,ORF,bp,保守结构域,菜豆,XM,葎草,基因编码,氨基酸序列,亲缘关系,qRT,基因表达量,水溶性果胶,胶含量,果胶降解,果实软化

0.200648