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番木瓜是著名的热带亚热带水果,营养丰富,美味爽口,具有美颜养容的功效,近年来越来越受到人们的喜爱。番木瓜属呼吸跃变型果实,因此采后贮运过程中一直存在两个主要问题:一是采后很快软化成熟,二是容易腐烂,造成采后损失严重。基因调控在果实的成熟的过程中起着重要的作用,研究番木瓜果实成熟过程中基因的表达的差异,可以帮助我们了解调控番木瓜果实成熟基因的表达规律,为进一步了解番木瓜成熟的基因调控打下基础。本实验室利用SSH(抑制差减杂交技术)方法得到了一批在番木瓜果实采后成熟的过程中差异表达的基因,在此基础上,本研究利用实时荧光定量PCR技术(Real-timePCR)对部分差异表达的基因进行了进一步的验证分析,这些基因包括:glu(谷胱苷肽转移酶)、cy (Y chromosome sequence)、1671(匹林蛋白)、1678(胞苷尿甘激酶)、1691(番木瓜叶绿体基因组)、1689(耐重金属蛋白)、1711(16S核糖体RNA)和1729(L-苏氨酸醛缩酶)八个有明显表达差异的EST序列,利用实时荧光定量PCR技术(Real-timePCR)对番木瓜红肉果品种Sunrise solo中不同组织部位和不同果实发育成熟阶段八个基因的时空表达进行分析。结果表明,花、叶片和果实中均可检测到八个基因在转录水平的表达,但表达量在不同组织部位和果实发育阶段存在显著差异。八个基因在番木瓜果实成熟过程中的表达,glu、cy、1671、1678、1691、1689在番木瓜果实发育成熟过程中果实表达增强;1711在果实发育成熟过程中表达不稳定,规律不明显,在果实成熟的早期表达增强,而在中期和后期表达量既有增加也有降低(其表达量介于1.0FRn-3.1FRn)。1729在番木瓜果实成熟发育过程中成熟果实表达量低于在未成熟果实中的表达量。在果实发育成熟的早期表达减弱,在果实发育成熟的中后期表达趋于稳定,且相差不大。以Glu在番木瓜果实表达量相差最大,成熟果实最高表达量与未成熟的果实表达量为相差600多倍;其次是1671成熟果实最高表达量与未成熟的果实表达量相差200多倍;以1729在番木瓜果实发育成熟全过程中成熟果实表达量最为稳定,其表达量相差始终介于0.5-1倍之间。通过电子克隆技术结合pcr等基因工程技术获得了1729(L-苏氨酸醛缩酶),1678(胞苷尿甘激酶),1671(匹林蛋白)和1689(耐重金属蛋白)的全长基因,并已登录GenBank,登录号分别为HM068864, HM068867, HM068865和HM068866。番木瓜的1729(L-苏氨酸醛缩酶)基因全长1121bp。1729蛋白保守性很高,番木瓜的1729蛋白与蓖麻的相似性最高,为82%,其次为马铃薯,相似性为76%。将1729进行进化树分析,发现番木瓜的1729与马铃薯的亲缘关系最近,其次为蓖麻;番木瓜1678(胞苷尿甘激酶)基因全长1408bp。1678蛋白保守性很高,番木瓜的1678蛋白与蓖麻、毛果杨和拟南芥的相似性最高,都为78%。将1678进行进化树分析,发现番木瓜的1678与高粱的亲缘关系最近,其次为拟南芥;番木瓜的1671(匹林蛋白)基因全长913 bp。1671蛋白保守性很高,番木瓜的1671蛋白与大豆的相似性最高,为86%,其次为葡萄和蒺藜苜蓿,相似性分别为84%和82%。将1671进行进化树分析,发现番木瓜的1671与葡萄的亲缘关系最近,其次为水稻;番木瓜的1689(耐重金属蛋白)基因全长1237 bp。1689蛋白保守性很高,番木瓜的1689蛋白与葡萄的相似性最高,都为76%,其次为大豆和蓖麻,相似性都为75%。将1689进行进化树分析,发现番木瓜的1689与葡萄的亲缘关系最近,其次为水稻。通过上述研究我们发现glu、cy、1671、1678、1691、1689的表达随着番木瓜果实的成熟而出现增强的趋势,判断这些基因在番木瓜成熟过程中起调控作用,而这些基因在如何调控番木瓜果实的成熟还有待进一步的研究。