南果梨成熟相关PG基因筛选及表达分析

摘要

南果梨是典型的呼吸跃变型果实,其成熟过程中果实乙烯生成速度迅速升高,果实软化硬度下降,严重影响了其货架期和贮藏时间.多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)是一类重要的细胞壁水解酶,参与果实的软化过程.但南果梨PG基因的表达特性以及能否受乙烯的调控仍不清楚.以南果梨试材,结合梨基因组数据,筛选南果梨中的PG基因并对其表达特性进行分析;同时考察乙烯和1-MCP(1-methyl cyclopropene,一种乙烯受体抑制剂)处理之后各个基因的表达情况,旨在筛选得到与南果梨果实成熟相关的PG基因.研究结果将为延长南果梨的贮藏期提供一定的理论依据.试验结果表明:南果梨中共筛选出8个PG基因,并命名为PuPG1～PuPG8;PuPG6只在果实发育早期表达,随着果实的发育其表达量逐渐降低,果实成熟后PuPG6表达终止;PuPG2和PuPG5在果实发育期表达量逐渐升高,花后120d达到最大值,果实成熟后表达量逐渐降低;PuPG8在花后30d表达量最高,随着果实的发育其表达量逐渐降低;PuPG1、PuPG4和PuPG7在南果梨果实发育时期几乎不表达,主要在采收后开始表达,随着贮藏时间的增长表达量逐渐升高,并在贮藏15d时达到最大值;同时乙烯也能够诱导PuPG1、PuPG4和PuPG7基因的表达,而在1-MCP处理的果实中检测不到3个基因的表达.PuPG1、PuPG4和PuPG7的表达趋势与南果梨果实乙烯生成速度及硬度变化趋势一致,推测其可能是参与调控南果梨果实软化的关键基因.