西瓜PME基因生物信息学分析及克隆
2021-05-12王学征李钰婷张雨桐张晏航韩文灏朱子成刘宏宇
王学征 ,李钰婷 ,张 博 ,张雨桐 ,张晏航 ,韩文灏,朱子成 ,刘 识 ,刘宏宇
(1.农业农村部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,哈尔滨 150030;2.东北农业大学园艺园林学院,哈尔滨 150030;3.东北农业大学研究生院,哈尔滨 150030;4.东北农业大学生命科学学院,哈尔滨 150030)
随着人们生活水平逐步提高,对生活质量特别是对农产品品质要求越来越高。农产品品质主要以商品品质、感官品质和营养品质为主。果实质地是评价西瓜商品性重要指标,果实硬度过高,难以食用;果实过于酥松,口感不佳,不耐运输和贮藏。
果胶是细胞壁主要成分之一,对果实硬度有直接影响。果胶属于多糖,结构复杂具有许多被修饰侧链。果胶甲酯酶(Pectin methylesterase,PME)广泛存在于植物和一些具有细胞壁重塑降解作用的微生物中,可催化细胞壁中果胶主链发生脱甲酯化反应,产生羧基基团,同时释放氢离子和甲醇,达到细胞壁分离目的,降低果实硬度[1]。齐秀东等研究发现,在嘎拉苹果发育过程中,PME基因表达量增加,果实硬度显著下降[2]。Segonne 等研究表明,苹果果实发育和成熟过程中PME对细胞壁重塑具有重要影响,且特定基因Md-PME2可作为苹果质地不利性状表现早期筛选指标[3]。
果胶甲酯酶不仅调控细胞壁组成、降解[4]和果实成熟[5],且在花粉萌发和花粉管生长[6]、形成层细胞分化[7-8]等植物生长发育过程发挥重要作用。Thumdee等研究发现番木瓜软化与PME相关[9]。王艳婷通过体外提取细胞壁多糖对拟南芥PMEs超大基因家族中2个新基因PME1和PME26作遗传鉴定和表征分析,结果显示PME1 和PME26 调控细胞壁果胶甲酯化程度,具有催化果胶与HG去甲酯化作用[10]。……
