柿果实采后脱涩的ERF转录调控

【摘要】柿通常分为甜柿和涩柿,我国栽培品种多为涩柿。涩柿果实成熟时可溶性单宁仍较高,采后须经人工脱涩方能鲜食。本文以涩柿品种‘磨盘柿’为材料,通过脱涩靶标基因ADH和PDC、转录因子ERF分离及其协同调控表达模式研究,解析ERF转录调控ADH和PDC的机制,以期深入探讨柿果实脱涩的转录调控机制。主要结果如下：1.C02脱涩效果优于C2H4。采用C02(95%)和C2H4(100μ1/l)两种脱涩处理,通过对可溶性单宁分析发现两种处理都能使柿果实完成脱涩,C02比C2H4效果更佳。2.研究了不同脱涩处理对DkADH和DkPDC基因家族成员表达模式的影响。利用NCBIEST数据库克隆得到3个DkADH和4个DkPDC成员,分别命名为DkADHl-3以及DkPDCl-3和DkPDC5;7个基因在柿不同组织和器官中都有不同程度的表达；DkADH1、DkPDCl、DkPDC2和DkPDC3表达上调与柿果实脱涩进程相一致,并与柿果实中可溶性单宁降低正相关；ADH和PDC酶活性与其编码基因表达呈现良好的相关性；柿叶片中瞬时过量表达1kPDC2基因能显著降低柿叶片可溶性单宁水平。3.研究了果实脱涩过程中DkERF基因家族成员表达模式。利用RNA-seq技术克隆得到14个DkERF成员,分别命名为DkERF9-22(JX117848、JX145122、KJ170911-KJ170922);进化树分析表明这14个基因分别属于不同的亚族,仅DkERF10属于无氧呼吸特异亚族第Ⅶ亚族；基因表达分析发现14个DkERF都不同程度地受CO2和C2H4诱导。4.进一步分析了DkERF基因对脱涩靶标基因的转录调控效应。利用双荧光素酶体系,研究分析发现,DkERF9/10/19/22可选择性激活DkADH1、DkPDC2和DkPDC3启动子；且DkERF9和DkERF19对DkPDC2启动子具有协同调控效应。酵母单杂结果表明DkERF19与DkPDC2启动子存在互作。解析了柿果实采后脱涩的分子机制和转录调控机制。柿果实脱涩进程中转录因子DkERF可激活脱涩关键靶标基因DkADH和DkPDC启动子活性,促使DkADH和DkPDC基因表达增强,加速乙醛积累,形成的乙醛进而与可溶性单宁结合生成不溶性单宁而实现果实脱涩,同时不同DkERF间可能存在协同增效作用；CO2和C2H4的脱涩效应是通过激活转录因子DkERF实现的。
【作者】闵婷；
【导师】陈昆松；殷学仁；
【作者基本信息】浙江大学，果树学，2014，博士
【关键词】柿；果实；单宁；脱涩；ADH；PDC；ERF；转录调控；瞬时表达；

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