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木薯MeGalt1基因克隆、在采后生理腐烂过程中表达分析及载体构建

2021-04-13安飞飞崔梦佳陈松笔

福建农林大学学报(自然科学版) 2021年2期

安飞飞, 崔梦佳, 杨 龙, 陈松笔

(1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部木薯种质资源保护与利用重点实验室,海南 海口 571101;2.南京农业大学农学院,江苏 南京 210000;3.贵州省亚热带作物研究所,贵州 兴义 562400)

木薯(ManihotesculentaCrantz)是世界亚热带和热带地区近10亿人的主要粮食作物,在世界粮食安全、生物质能源和食品加工等领域扮演着不可替代的角色[1,2].然而木薯块根采后24~72 h内周边部位出现褐色或蓝黑色斑点,失去其加工价值,这种现象称之为“采后生理性腐烂”(post-harvest physiological deterioration, PPD)[3-5].PPD现象极大影响了木薯的开发利用,成为制约木薯产业发展的重大瓶颈.研究表明木薯块根活性氧积累和快速迸发是产生PPD的主要原因[6-8],影响PPD产生的代谢通路涉及氧化胁迫[9-11]、钙信号转导和细胞凋亡[12]、乙烯和苯丙酸通路[13]、MAPK(胞外信号调节激酶)cascades[14]、蛋白质N-糖基化修饰通路[15].但至今尚未有一种行之有效的方法可用于抑制木薯块根PPD[16].因此,解析木薯PPD产生的分子机制,选育耐PPD的木薯品种,是今后木薯块根综合利用的研究热点,也是全球木薯育种家面临的挑战.

蛋白质N-糖基化修饰是真核生物蛋白质翻译后修饰的一种重要手段,参与细胞识别、分化、发育、信号转导和免疫应答等多个重要的生命过程[1]〗.β-1,3-半乳糖基转移酶(Galt)是参与蛋白质N-糖基化修饰过程的关键酶,Galt1是形成糖蛋白中Lewis a结构的关键酶,在植物应对环境胁迫中起着重要作用[18],但其在木薯块根PPD中的功能尚未清晰.我们前期研究发现,随着木薯块根腐……

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