不同酸含量甜橙果实中差异表达bHLHs筛选及功能分析

作     者：廖满余 郭静 马小川 刘宏彬 张惠敏 金燕 卢晓鹏 盛玲 

作者机构：湖南农业大学园艺学院国家柑橘改良中心长沙分中心 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2023年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2020YFD1001101) 湖南省自然科学基金项目(2022JJ30292) 湖南省教育厅重点项目(20A251)共同资助 

主　　题：甜橙 bHLH家族 柠檬酸 表达分析 功能分析 

摘      要：有机酸是决定柑橘果实风味的重要指标之一。本研究利用高酸与低酸成熟甜橙果实对bHLH家族基因进行表达模式分析，筛选差异表达基因；并进一步分析差异表达基因在高酸与低酸材料贮藏过程中的表达模式，进一步筛选与甜橙贮藏过程中酸含量变化相关的bHLHs，并通过转基因验证其对柠檬酸积累的作用。结果表明，在2对高酸和低酸材料中(塔罗科血橙(TBO) vs普通冰糖橙(BTO)， 黔阳冰糖脐橙(QY-BTNO) vs锦秀冰糖橙(JX-BTO))均检测到24个显著差异表达基因，有8个基因在2对材料中共有，其中4个基因的表达在高酸的TBO和QY-BTNO果实中显著高于低酸的BTO和JX-BTO，而另外4个基因的表达则相反，在高酸的TBO和QY-BTNO果实中显著低于低酸的BTO和JX-BTO。进一步对8个基因在2对材料贮藏期间的表达模式分析表明，只有CsbHLH044(CsAN1)在高酸TBO和QY-BTNO中维持整个贮藏期间的高表达。亚细胞定位显示CsAN1蛋白定位在细胞核中。番茄中稳定超表达CsAN1基因能够显著提高柠檬酸的积累；而柑橘愈伤组织中干涉CsAN1基因表达能够显著抑制柠檬酸的积累。本研究结果将为丰富柠檬酸代谢调控网络提供参考。