【摘要】：蘋果(Malus domestica)是世界上栽培面積和產(chǎn)量最大的水果之一,果實(shí)的貯藏性是一個重要的經(jīng)濟(jì)性狀。蘋果果實(shí)是典型的呼吸躍變型果實(shí),其成熟過程受植物激素乙烯的調(diào)控。ERF(Ethylene response factor)是乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中重要的轉(zhuǎn)錄因子,盡管前人已報道ERF可以調(diào)控果實(shí)乙烯合成,但其調(diào)控機(jī)理仍不清楚。本研究以'金冠'蘋果果實(shí)為試材,以果實(shí)中特異表達(dá)的MdERF2為誘餌篩選果實(shí)酵母cDNA文庫,發(fā)現(xiàn)了一個新的ERF基因與MdERF2互作,命名為MdERF3。通過研究MdERF2和MdERF3如何調(diào)控乙烯合成通路中關(guān)鍵基因MdACS1的轉(zhuǎn)錄,明確了乙烯應(yīng)答因子MdERF2可以通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控及與MdERF3互作抑制MdACS1的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控乙烯合成。主要研究結(jié)果如下:1.在蘋果果實(shí)成熟過程中,乙烯抑制MdERF2蛋白的表達(dá),而促進(jìn)MdERF3蛋白的表達(dá);2.酵母單雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF2可以在體外結(jié)合MdACS1啟動子;ChIP-PCR試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF2可以體內(nèi)結(jié)合MdACS1啟動子;GUS報告基因試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF2抑制MdACS1啟動子活性;3.酵母單雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF2可以在體外結(jié)合MdERF3啟動子;ChIP-PCR試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF2可以在體內(nèi)結(jié)合MdERF3啟動子;GUS報告基因試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF2抑制MdERF3啟動子活性;4.酵母單雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF3可以在體外結(jié)合MdACS1啟動子;ChIP-PCR試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF3可以體內(nèi)結(jié)合MdACS1啟動子;GUS報告基因試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MdERF3促進(jìn)MdACS1啟動子活性;因此,MdERF2可以通過抑制MdERF3轉(zhuǎn)錄間接抑制MdACS1轉(zhuǎn)錄;5.通過酵母雙雜交,Pull down及CoIP試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),MdERF2直接與MdERF3互作;進(jìn)一步通過EMSA和GUS報告基因試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),MdERF2與MdERF3互作可以抑制MdERF3結(jié)合MdACS1的啟動子,進(jìn)而抑制MdACS1的轉(zhuǎn)錄。因此,MdERF2可以通過與MdERF3互作抑制MdACS1轉(zhuǎn)錄;6.利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的瞬時表達(dá)方法,沉默和過表達(dá)了蘋果果實(shí)中MdERF2基因,發(fā)現(xiàn)MdERF2過表達(dá)的果實(shí)乙烯生成量減少,而MdERF2沉默的果實(shí)乙烯生成量增加,說明MdERF2負(fù)調(diào)控蘋果果實(shí)成熟過程中乙烯合成,進(jìn)而抑制蘋果果實(shí)成熟;綜上所述,乙烯應(yīng)答因子MdERF2可以通過三條途徑負(fù)調(diào)控MdACS1的表達(dá)進(jìn)而抑制蘋果果實(shí)的成熟過程中乙烯的合成:(1)MdRF2直接結(jié)合MdACS1啟動子負(fù)調(diào)控其轉(zhuǎn)錄;(2)MdERF2通過結(jié)合MdERF3的啟動子負(fù)調(diào)控其轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而抑制MdWCS1的轉(zhuǎn)錄;(3)MdERF2通過和MdERF3的互作抑制MdERF3結(jié)合MdACS1啟動子,負(fù)調(diào)控MdACS1的轉(zhuǎn)錄。本研究明確了乙烯應(yīng)答因子ERF調(diào)控蘋果果實(shí)成熟過程中乙烯合成的分子機(jī)理;為在分子水平上調(diào)控果實(shí)乙烯合成和耐貯藏新品種選育奠定理論基礎(chǔ),同時為蘋果功能基因組研究以及果實(shí)成熟過程研究找到新的突破點(diǎn)。
【圖文】：

乙搖合成途徑中的相關(guān)酶逡逑植物乙^0合成起于以蛋氨酸（ＬＭｅｔ），在ＳＡＭ合成酶的作用下，以蛋氨酸形成ＳＡＭ，逡逑程伴隨著ＡＴＰ的消耗，生成一分子量的ＳＡＭ，消耗一分子量的ＡＴＰ邋（Ｗａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，逡逑）。有學(xué)者報道，一氧化氮（Ｎ巧能夠誘導(dǎo)石^0合成的原因是ＮＯX椙苛隋澹櫻粒偷幕鑠義希幔紓錚澹簦幔歟�，２００６）。蚜ｑW冢粒茫煤銑擅福ǎ粒茫櫻┑淖饔孟律桑粒茫�，桓捂D迥詿嬖阱義希粒茫擁耐趺福ǎ鄭錚紓澹戾澹澹翦澹幔歟�，１９９８Ｕd澹校澹睿玨澹澹翦澹幔歟�，，２００�(dān)５鞍準(zhǔn)っ竮1酸化反應(yīng)可通過逡逑參與到乙^0合成途徑，被ＭＰＫa愃嶧模粒茫擁鞍捉峁垢游榷�，进而澡幙了邋ＡＣＳ辶x希峰義

本文編號：2556660