【摘 要】
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果胶以高度甲酯化的多聚物形式参与细胞壁的形成.果胶通过果胶甲酯酶(Pectin methylesterases,PMEs)去甲酷化,果胶甲酯酶抑制剂(Pectin methylesterase inhibitors,PMEIs)能够抑制果胶甲酷酶的去酯化作用,从而调控PME的活性.PMEs和PMEIs在果实成熟时参与果胶的降解.系统鉴定桃PME和PMEI基因家族以及在果实成熟过程中的表达模式,将有
【机 构】
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中国农业科学院郑州果树研究所,国家桃葡萄改良中心,农业部果树育种技术重点实验室,郑州450009
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果胶以高度甲酯化的多聚物形式参与细胞壁的形成.果胶通过果胶甲酯酶(Pectin methylesterases,PMEs)去甲酷化,果胶甲酯酶抑制剂(Pectin methylesterase inhibitors,PMEIs)能够抑制果胶甲酷酶的去酯化作用,从而调控PME的活性.PMEs和PMEIs在果实成熟时参与果胶的降解.系统鉴定桃PME和PMEI基因家族以及在果实成熟过程中的表达模式,将有助于理解PMF和PMEI基因家族在桃果实成熟软化中的作用.以溶质型桃品种(中油桃13号和黄金蜜3号)以及硬质型桃品种(中油桃16号和有名)为试材,于果实不同发育时期分别取样.利用生物信息学技术从基因组水平研究PME和PMEI基因家族特征,利用转录组技术筛选两种肉质类型桃果实成熟期的PME和PMEI基因家族成员,并通过实时定量PCR对差异表达基因进行验证.结果显示,利用拟南芥PME和PMEI基因家族蛋白隐马氏模型检索桃基因组共获得71个PME和30个PMEI基因,它们不均匀地分布在所有8条染色体上.71个PME基因由36个Type-Ⅰ型和35个Type-Ⅱ型组成.转录组分析表明11个PME和15个PMEI基因在桃果实成熟期有表达,其中有3个 PME(Prupe.7G190300、Prupe.7G190400和 Prupe.7G 192800)和5个 PMEI(Prupe.1G113800、Prupe.1G114500、Prupe.1G330900、Prupe.2G279700和Prupe.2G279800)基因在溶质型桃果实成熟期的表达明显高于在硬质型桃果实成熟期的表达,表现出与果实软化共表达的模式.特别是1个PME(Prupe.7G192800)和2个PMEI(Prupe.1G114500和Prupe.2G279800)基因被认为是研究桃果实成熟软化的关键基因.本研究为进一步解析PMEs和PMEIs基因在桃果实成熟时的生化功能和调节机制提供了思路.
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