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‘幸香’草莓白肉突变体与野生型花色素相关基因表达及序列分析

‘幸香’草莓白肉突变体与野生型花色素相关基因表达及序列分析

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作者：豆玉娟沈阳农业大学

学位级别：硕士

果实颜色是评价草莓果实外观品质的重要指标,但草莓果实色泽形成的分子机理并不十分清楚。本研究以草莓(Fragaria×ananassa Duch.)野生型及其白肉突变体为试材,测定果实中花色素苷含量,对果实转录组进行高通量测序分析,克隆差异表达的... 详细信息

果实颜色是评价草莓果实外观品质的重要指标,但草莓果实色泽形成的分子机理并不十分清楚。本研究以草莓(Fragaria×ananassa Duch.)野生型及其白肉突变体为试材,测定果实中花色素苷含量,对果实转录组进行高通量测序分析,克隆差异表达的花色素苷合成相关基因并对其核苷酸序列进行比对分析,构建了花色素苷合成相关基因的过表达载体并进行了瞬时表达分析。主要研究结果如下：1.‘幸香’草莓白肉突变体果肉和果实中花色素苷的含量分别是野生型的28.01%和46.94%,与表型观察一致;提取白肉突变体和野生型的转熟期果实的总RNA转录组测序,‘幸香’白肉突变体和野生型转录组数据分别包含40779835和47879074条有效的Read(读续)序列,经过聚类、组装和分析,白肉突变体中获得25704个Unigene(单一基因)序列,野生型中获得了26606个Unigene序列,并且在突变体和野生型中鉴定出4790个表达差异显著的Unigene,其中在白肉突变体中上调的Unigene有1242个下调的Unigene有3548个。2.转录组测序数据表明花色素苷合成代谢相关基因ANS、CHS、F3H、MYB10、 bHLH78、bHLH143、WD40在白肉突变体中表达下调。利用qRT-PCR技术对转录组数据进行验证,结果表明ANS、CHS、F3H, MYB10、bHLH143、WD40基因表达的qRT-PCR数据与转录组数据相一致。3. qRT-PCR分析结果表明,bHLH78基因在草莓果实中特异表达,随着果实发育成熟,bHLH78基因的表达量逐渐增加。4.分别从白肉突变体和野生型果实中克隆出ANS、CHS、F3H, MYB10、bHLH78、和bHLH143基因的全长序列,CDS全长分别为1152bp、1170bp、1095bp、702bp、1653bp和1083bp。分析比对这6个基因的核苷酸序列和氨基酸序列,它们在突变体和野生型的相似性分别为98.98%、98.96%、99.00%、98.20%、99.11%、98.67%和98.32%、99.74%、98.96%、97.30%、98.73%、97.58%,这6个基因在突变体和野生型中的核苷酸和氨基酸序列无明显差异。5.分别构建了ANS、CHS、F3H, bHLH78、bHLH143和MYB1O基因的过表达载体,并分别将宿有bHLH78和MYB1O基因过表达载体的农杆菌注射白肉突变体的绿熟期和白熟期果实。注射bHLH78基因过表达载体的白肉突变体果肉无明显的颜色变化,而注射MYB1O过表达载体的白肉突变体果肉中出现局部区域花色素苷积累增加的情况。

关键词：草莓幸香白肉突变体花色素苷转录组差异表达瞬时表达

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