桃类胡萝卜素合成关键基因PpCCD4的表达与启动子活性分析

摘要

【目的】分析桃果实成熟过程中类胡萝卜素总量与关键基因PpCCD4表达的相关性,探究不同品种PpCCD4启动子的活性差异,进而解释PpCCD4在黄白肉果实中的表达差异。【方法】测定果实发育时期类胡萝卜素总含量,并与该时期PpCCD4的表达进行相关性分析,分别检测果实PpCCD4转录本差异,进行基因全长与启动子序列分析。构建PpCCD4启动子驱动GUS表达载体并转化农杆菌侵染桃果肉,根据果肉GUS染色分析2种启动子活性的差异,以期解释PpCCD4在果实发育时期表达量的差异。【结果】‘燕红’成熟过程中果实类胡萝卜素总含量降低,其PpCCD4在发育过程中的表达显著上调;‘金童6号’果实类胡萝卜素总含量升高,其PpCCD4的表达始终处于较低水平。‘金童6号’中PpCCD4相较‘燕红’在CDS区发生了2个碱基的插入,且两PpCCD4转录本不同,启动子克隆发现‘燕红’对应的启动子有较多的转录增强和启动元件,而黄肉品种则具有更多的抗逆应答元件;同时GUS染色结果表示,桃果肉中2种启动子驱动的GUS染色有明显的显色差异,启动子活性差异显著。【结论】黄肉品种中移码突变的产生造成了PpCCD4的功能丧失;2个品种果肉PpCCD4转录模式不同,其启动子活性的差异是造成PpCCD4在黄肉和白肉果实中表达差异显著的主要原因。