苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase, MDH)普遍存在于动物,植物,细菌各种生物体中,具有高度的保守性,催化苹果酸和草酰乙酸的相互转化。根据辅酶特异性,MDH可分为NAD依赖的MDHs(NAD-MDHs)和NADP依赖的MDHs(NADP-MDHs)。MDH不仅参与众多生理活动,包括C4循环,呼吸作用,脂肪酸的氧化,TCA循环等,而且在种子萌发,植物生长,花粉发育,果实发育,植物抗逆等方面发挥重要作用。本研究选取实验室已构建的香蕉果实cDNA文库中的一个片段,采用RACE技术从香蕉果实cDNA文库中克隆到其全长cDNA,经序列测定和同源性分析表明,该cDNA全长为1249bp,包含一个完整的999bp的开放阅读框,编码332个氨基酸,与苹果酸脱氢酶基因同源性很高,命名为MaMDH。保守结构域分析发现MaMDH具有NAD结合位点,苹果酸结合位点,二聚体结合位点。氨基酸序列比对发现,该基因编码的氨基酸与蓖麻,烟草,桃树和回回豆的氨基酸同源性很高,都在90%以上。进化树分析表明,MaMDH基因与小麦,玉米的进化距离较近。用real-time RT-PCR对MaMDH基因在香蕉不同器官的表达进行分析发现,MaMDH基因在各器官中均表达,其中在花中表达量最高,其次在根和果实中表达量较高,在茎、叶中表达量较低,推测MaMDH可能在许多不同的生理过程中都起着一定的作用。在香蕉果实自然成熟过程中,研究了MaMDH基因的表达,酶活及苹果酸之间的关系。结果表明,MaMDH的转录水平受果实发育调节,随着果实的成熟表达逐渐上升,在采后14d趋于稳定。MaMDH的酶活随着果实的成熟逐渐增强,与其表达水平呈正相关。苹果酸含量在果实发育早期逐渐增加,在成熟阶段又呈下降趋势。随着果实的成熟,可溶性总糖含量也逐渐上升。为了研究MaMDH与香蕉果实采后乙烯生物合成的关系,在正常成熟,外源乙烯和乙烯抑制剂1-MCP处理果实的条件下,测定了香蕉果实采后不同时期的乙烯释放量,并用荧光定量PCR的方法研究了MaMDH在香蕉果实采后不同成熟阶段的表达情况。结果表明,正常成熟时,MaMDH基因的表达在采后14d达到高峰与乙烯峰相一致；在外源乙烯处理下,MaMDH基因的表达在采后3d达到高峰,此时也是乙烯高峰；用1-MCP处理后,MaMDH基因的表达明显受到抑制。以上结果说明,乙烯诱导了MaMDH基因在香蕉果实中的表达。用外源ABA和ABA生物合成抑制剂Fluridone分别处理香蕉果实,结果表明,ABA和Fluridone对MaMDH基因在香蕉果实中的表达有抑制作用。为了研究MaMDH基因对非生物胁迫的应答情况,对香蕉苗进行了干旱、低温、伤害、盐、A13+和乙烯利等多种胁迫处理。结果表明,在干旱和伤害胁迫下,MaMDH基因下调表达；在低温胁迫下,该基因在5°时表达量最高；在盐胁迫下,MaMDH基因在4h时表达量最高；在A13+胁迫下,MaMDH基因在12h表达量最高；在乙烯利处理下,MaMDH基因呈上调表达。用尖孢镰刀菌4号生理小种(FOC4)侵染香蕉幼苗根部,检测MaMDH基因的表达情况,结果表明,MaMDH基因的表达受FOC4的诱导,在接种4d时表达量最大。