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根据果肉质地的不同将桃分为溶质型(Melting flesh,MF)、不溶质型(Non-melting flesh,NMF)和硬质型(Stony hard,SH)三种类型。溶质型桃果实在成熟过程中生长素和乙烯均发生跃变,果实迅速变软,不耐储运,货架期短;硬质型桃果实在成熟过程中生长素和乙烯释放量都维持在较低的水平,果实成熟后无论是挂树还是采收均不变软。本研究为阐明生长素和乙烯协同调控桃果实成熟的分子机制,以MF和SH两种不同肉质类型桃为实验材料,筛选在两种肉质桃中表达差异显著的生长素信号转导关键响应因子AUX/IAA和乙烯响应因子(Ethylene responsive factor,ERF),并通过Y1H、EMSA、DLR、桃瞬时表达、Y2H、BiFC、pull-down等实验研究AUX/IAA或ERFs调控桃成熟相关基因(PG、ACS、ACO、NCEDs等)表达的分子机制,以及AUX/IAA和ERFs之间的调控关系,进一步明确生长素和乙烯在桃果实成熟过程中的作用,为培育耐储运、货架期长的桃新品种奠定理论基础。1.桃果实成熟相关ERFs筛选利用番茄的ERF蛋白在桃数据库中Blastp ERFs转录因子,结合‘中油桃13’(CN13)和‘中油桃16’(CN16)果实成熟不同时期(S3、S4I、S4II、S4III)的转录组数据,初步筛选到15个在CN13和CN16中的表达水平存在显著差异的ERF转录因子。利用qRT-PCR进一步从15个候选ERFs转录因子中筛选到在MF和SH两种果肉中表达存在显著差异的7个ERF基因基因Prupe.1G037700(PpERF1)、Prupe.5G090800(PpERF2)、Prupe.7G194400(PpERF3)、Prupe.1G390800(PpERF4)、Prupe.5G061800(PpERF5)、Prupe.3G240000(PpERF6)、Prupe.2G289500(PpERF7)。2.PpERF2、PpERF3、PpERF4调控果实成熟相关基因表达通过转录组分析和qPCR验证筛选到与候选ERFs基因和乙烯合成基因表达趋势相似的ABA合成基因PpNCED2、PpNCED3和细胞壁降解相关基因PpPG1。在线预测发现在PpNCED2、PpNCED3、PpPG1启动子上含有ERFs(CCGAC、A/GCCGAC、AA/TTTCAAA)结合元件和生长素响应元件(CCGACA、TGTCTC)。酵母单杂交和EMSA实验结果表明PpERF2通过CCGAC元件直接结合PpNCED2、PpNCED3、PpPG1启动子;PpERF3结合PpNCED2和PpNCED3启动子;PpERF4通过CCGAC、AGCCGCC元件直接结合在PpNCED2、PpNCED3、PpPG1和PpACO1启动子。烟草瞬时表达实验结果表明PpERF2为转录抑制子;PpERF3和PpERF4为转录激活子。3.PpIAA1调控桃果实成熟软化机理研究在桃基因组中鉴定到22个AUX/IAA,22个AUX/IAA基因中的一些基因在?CN13?中的表达水平明显的高于在?CN16?中的表达,其中包括ppa010303(PpIAA1)基因。酵母单杂交和凝胶滞留(EMSA)实验结果表明PpIAA1能通过CCGACA、TGTCTC、TGTG?TGTG元件分别结合在PpNCED2、PpPG1、PpNCED3、PpACS1启动子上。瞬时表达实验结果表明PpIAA1为转录激活子。酵母双杂交、BiFC和pull-down结果表明PpERF4与PpIAA1互作。与野生型番茄相比,转基因株系植株呈现出没有分支、根系数目减少等性状。转基因株系番茄果实成熟早,且采后储藏性降低。以上结果表明1)PpIAA1可直接结合PpACS1、PpNCED2、PpNCED3、PpPG1启动子,并激活基因的表达。2)PpIAA1与PpERF4互作,并能进一步激活PpNCED2、PpNCED3、PpPG1基因的转录活性。3)PpERF4结合并促进PpIAA1的表达。通过PpIAA1和PpERF4之间合作的这3种机制,生长素和乙烯共同调控桃果实成熟和软化。