梨树PyS6PDH2基因的克隆及其在不同树形条件下的表达分析
2018-01-27刘政林世华安莉园秦仲麒伍涛李先明涂俊凡杨夫臣朱红艳杨立
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摘要:山梨醇是梨树等蔷薇科植物光合作用初级转运产物。6-磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH)是山梨醇合成过程中的关键酶,但是其在不同树形中的调控作用尚未阐明。结果表明,PyS6PDH2基因包含933 bp的开放读码框,编码310个氨基酸,分子质量为34.9 ku,理论等电点为8.73,具有亲水性。PyS6PDH2的氨基酸序列与其他蔷薇科植物的S6PDH具有高度的同源性。PyS6PDH2蛋白质二级结构元件包括α-螺旋(42.58%)、β-转角(9.03%)、延伸链(18.39%),和不规则盘绕(30.00%)。表达分析表明PyS6PDH2基因在棚架树形叶中的表达水平高于疏散分层形,该基因可能是通过促进山梨醇合成从而提高棚架树形的果实品质。
关键词:梨树;PyS6PDH2基因;山梨醇合成;树形;克隆;qRT-PCR
中图分类号:Q78;S661.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)24-4902-05
目前中国梨生产面积基本已稳定在112万hm2左右,产量达到1 869.9万t。然而现存的老梨园多采用传统的多主枝疏散分层形,其树体高大,枝量重叠,树冠郁闭,病虫害问题严重。随着中国劳动力成本不断攀升以及老龄化问题日渐凸显,许多果园精细化管理水平得不到有效保证,制约了优质果品的生产[1]。因此,发展轻简化、优质高产整形模式是果园栽培管理的必然趋势。
光照条件是决定果实品质和产量最重要的关键因素之一[2]。良好的树形结构可以提高光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)在冠层内的渗透和分布,促进光合作用合成产物更有效地从叶(源)向果实(库)积累,从而提升果实产量和品质[3-5]。此外,整形不仅能够调节冠层微气候,通风透光,降低相对湿度,减少病害的发生率[6],还能够促进花芽分化,影响叶蒸腾作用,增加果实糖分、花青素以及总酚含量[7]。……
