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柿果实脱涩过程中乙烯转导元件的表达研究



全 文 :园 艺 学 报 , (增刊): 2011 38 2499 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com

收稿日期:2011–09–14
* 通信作者(E-mail:akun@zju.edu.cn;Tel:0571-88982931)
柿果实脱涩过程中乙烯转导元件的表达研究
殷学仁,石艳娜,闵 婷,陈昆松*
(浙江大学果实品质生物学实验室,农业部园艺植物生长发育与品质改良重点开放实验室,杭州 310058)
柿是东亚地区重要的果树之一,其中 90%以上的柿树产自中国。柿果实可分为涩柿和甜柿,涩
柿的成熟果实可溶性单宁含量较高,需进行采后脱涩方可食用;而甜柿的成熟果实可溶性单宁含量
较低,可直接食用。中国原产的柿品种多为涩柿,因此柿果实采后脱涩研究一直是相关研究领域的
重要主题。大量报道表明,CO2和乙烯等处理可显著加速柿果实采后脱涩进程,主要通过促进果实
无氧呼吸并诱导乙醛积累而使果实脱涩,但上述脱涩处理的分子机理还未明晰。最新研究报道表明,
乙烯信号转导下游元件乙烯响应因子(ERF)参与了模式植物的无氧呼吸,同时乙烯信号转导也是
乙烯实现生物学功能的途径。据上述结果,推测乙烯信号转导可能参与了柿果实采后脱涩。作者在
已报道的柿果实中 3个乙烯受体基因的基础上,进一步从乙烯信号转导的不同级别的元件入手,研
究基于乙烯信号转导的柿果实采后脱涩分子生物学机制。
以成熟磨盘柿为材料,采用了CO2(95%,48 h)和乙烯(100 μL · L-1,48 h)处理进行采后脱
涩研究,分析了不同处理对果肉组织可溶性单宁和乙醛含量等的影响。基于柿的EST数据库和RACE
技术,克隆了柿果实乙烯信号转导元件。采用Real-time PCR技术,分析了不同脱涩的处理对柿果实
乙烯信号转导元件的转录调控模式。
CO2和乙烯处理均可诱导乙醛生成,并促使可溶性单宁下降,进而加速磨盘柿果实脱涩。但不
同的脱涩处理对果实硬度具有不同的调控效应,乙烯处理果实脱涩过程中伴随软化,而CO2处理在
脱涩进程中可有效维持果实硬度,脱涩后果实快速软化。本研究中克隆了 10个柿果实乙烯信号转导
途径新元件,包括 1个CTR1,1个EIL,8个ERF。转录水平研究结果表明,CO2和乙烯处理对乙烯
信号转导元件的调控模式各异,其中DkETR2、DkERF4和DkERF5在两个脱涩处理中都与可溶性单
宁的降低显著相关,可能是参与柿果实脱涩的关键基因。而DkERF1和DkERF6对乙烯处理无显著应
答,受CO2处理诱导,表明上述基因可能特异参与CO2介导的柿果实脱涩。

关键词:柿;脱涩;乙烯;乙烯信号转导;基因表达;可溶性单宁
中图分类号:S 665.2 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2011)S-2499-01