桃果实CBF/DREB1基因对采后环境温湿度的响应

【摘要】本文以软溶质桃[Prunuspersica(L.)Batsch]’湖景蜜露’果实为材料,采用不同温度和湿度处理,研究CBF/DREB1基因家族成员对桃果实采后环境温湿度的响应。主要结果如下：1.利用公共EST数据库和基因组数据库,结合RACE技术,从桃果实中克隆了CBF/DREB1基因家族的6个成员。序列分析显示,这些CBF基因编码蛋白在AP2/ERF结构域两侧均含有高度保守的CBF信号序列。利用蛋白质序列构建的系统进化树,发现桃PpCBF3与拟南芥AtDREB1a-d聚类,而其它5个PpCBFs与AtDDFl-2聚类。2.桃果实置于0℃、5℃、8℃和20℃下处理72h,发现PpCBF1、PpCBF5、PpCBF6表达水平受低温诱导。0℃下6h时,PpCBF5表达水平增加约4倍,然后迅速增加至72h的4000多倍。在5℃和8℃下,PpCBF5基因表达模式与0℃相似,处理72h的表达水平可分别被诱导691和155倍,在20℃下该基因表达水平维持稳定。在0℃、5℃、8℃和20℃下处理72h,PpCBFl和PpCBF6的表达模式与PpCBF5类似,在0℃下可分别被诱导575倍和6倍。低温不诱导PpCBF2、3和4的表达增强。3.桃果实置于RH50%的低湿处理72h,果实失重14.13%,而对照果实仅失重1.27%。低湿处理推迟了果实的软化、降低了出汁率的上升速率。除PpCBF4外,其它5个桃CBF基因家族成员的表达水平都被低湿处理诱导,且果皮组织中表达水平增加的幅度较果肉组织中高。PpCBF6对湿度响应较快,表达水平在处理后6h达到高峰,PpCBF1和PpCBF3则在处理后24h持续上升,PpCBF5的转录水平在低温处理期间呈现持续上升趋势。4.采后桃果实长期低温贮藏中,与0℃相比,冷害诱导温度5℃下贮藏的果实冷害症状出现更早更严重,表现为电导率较高,贮藏后期转货架3d果实丧失软化能力。LTC处理(8℃贮藏3d后转到5℃贮藏)可有效推迟和减轻桃果实冷害的发生,表现为货架期果实能正常软化,并伴随有较高的乙烯水平。果实冷害较轻的0℃有效维持较高的PpCBF1、PpCBF5和PpC1溺的转录本含量,而5℃下贮藏的果实PpCBFl、PpCBF5和PpCBF6基因表达水平较低,分别为0℃处理果实的42.3%、74.5%和24.9%。5.通过对桃CBF基因上游1000bp区域的序列分析,鉴别出了3个保守的序列模块。其中ICEr1-like和ICEr2-like模块分别对应于拟南芥CBF2上游感受低温所必需的ICErl和ICEr2。PpCBF2/3/4启动子区域不含有ICErl-like模块。综上所述,PpCBFs参与了采后桃果实对环境温湿度的响应,不同PpCBF家族基因成员对不同环境胁迫表现出多样性的响应模式。研究成果为丰富CBF/DREB1类型转录因子在多年生果实采后贮藏过程中的生物学作用提供了实验证据。
【作者】梁莉；
【导师】陈昆松；张波；
【作者基本信息】浙江大学，果树学，2013，博士
【关键词】CBF；基因家族；桃；果实；冷害；低温；湿度；

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