【摘 要】
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柿原花青素（PAs）,又称缩合单宁,大量存在于柿单宁细胞中,是柿果实、叶片中重要的次生代谢产物,是食用柿果实后产生“涩感”的原因。柿原花青素是长链高分子聚合物,其前体在胞质中产生在液泡中聚合并贮存,即从产生部位到贮存部位需要经过跨膜转运机制的参与。本研究从中国甜柿‘鄂柿1号’果实花后10周和20周的转录组数据库中筛选出11个注释为GST的差异表达基因,将‘鄂柿1号’果实不同发育时期的原花青素含量与
【基金项目】
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国家重点研发计划,特色经济林重要性状形成与调控（2018YFD1000600）； 国家重点研发计划,特色经济林优异种质发掘和精细评价（2019YFD1000600）；
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柿原花青素（PAs）,又称缩合单宁,大量存在于柿单宁细胞中,是柿果实、叶片中重要的次生代谢产物,是食用柿果实后产生“涩感”的原因。柿原花青素是长链高分子聚合物,其前体在胞质中产生在液泡中聚合并贮存,即从产生部位到贮存部位需要经过跨膜转运机制的参与。本研究从中国甜柿‘鄂柿1号’果实花后10周和20周的转录组数据库中筛选出11个注释为GST的差异表达基因,将‘鄂柿1号’果实不同发育时期的原花青素含量与11个GST不同发育时期表达量进行比较,发现聚类于GST的Phi（F）亚家族基因DkGSTF1的表达模式与原花青素变化趋势高度一致,对其参与原花青素生物合成功能开展了相关研究。主要结果如下:1.通过RACE扩增得到DkGSTF1基因全长654 bp;编码217个氨基酸,序列比对分析显示其在N端结构域具有典型的谷胱甘肽结合位点,C端结构域具有保守的疏水底物结合位点。2.DkGSTF1在柿果实中进行瞬时超表达后原花青素含量显著增加,干涉表达后原花青素含量降低。DkGSTF1在柿叶片中进行瞬时超表达后,原花青素含量上升,原花青素合成通路中相关基因表达量明显上升,其中Dk ANR表达量上升2倍。超表达DkGSTF1后的柿叶片HPLC分析原花青素成分变化发现儿茶素、表儿茶素和表儿茶素没食子酸的含量明显增加。3.DkGSTF1在烟草中亚细胞定位显示其定位于细胞核与液泡膜上,与原花青素前体借助囊泡转移至液泡积累相关。4.从中国甜柿‘鄂柿1号’中扩得启动子1524 bp,生物信息学分析发现含有与原花青素合成相关MYB的顺式作用元件,烟草GUS活性分析证明其具有启动子转录活性。5.DkGSTF1在拟南芥tt19突变体异源表达能其恢复种皮颜色缺陷,即恢复突变体中原花青素的积累。综上所述,DkGSTF1对柿果实发育过程中原花青素的转运与积累具有促进作用,DkGSTF1可能选择性地转运儿茶素、表儿茶素和表儿茶素没食子酸。本研究结果证明DkGSTF1参与柿原花青素前体转运中的功能,为进一步解析柿原花青素代谢的分子机制提供科学依据。
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