【摘 要】
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砀山酥梨产于安徽省砀山县,是我国的特色梨品种,因具有独特的爽脆口感,甘甜多汁,为备受人们喜爱的水果之一。评价砀山酥梨果实品质的优劣有很多方面,比如外观、甜度、口感等,通常认为梨果实中石细胞团大小、含量及密度与梨果实品质密切相关。石细胞是由薄壁细胞在其细胞壁上沉积了大量木质素而形成的厚壁细胞;木质素的合成是影响石细胞形成的重要因素之一,木质素单体在细胞质内合成,但其聚合却发生在细胞膜外,近些年有研究
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砀山酥梨产于安徽省砀山县,是我国的特色梨品种,因具有独特的爽脆口感,甘甜多汁,为备受人们喜爱的水果之一。评价砀山酥梨果实品质的优劣有很多方面,比如外观、甜度、口感等,通常认为梨果实中石细胞团大小、含量及密度与梨果实品质密切相关。石细胞是由薄壁细胞在其细胞壁上沉积了大量木质素而形成的厚壁细胞;木质素的合成是影响石细胞形成的重要因素之一,木质素单体在细胞质内合成,但其聚合却发生在细胞膜外,近些年有研究发现木质素单体在转运过程中有糖基化修饰现象,因此研究与梨果实木质素转运相关的葡萄糖基转移酶具有重要意义。本研究首先从砀山酥梨全基因组中筛选出与梨果实木质素合成及跨膜转运相关葡萄糖基转移酶基因作为候选基因,将筛选出的葡萄糖基转移酶候选基因进行相关的生物信息学分析研究。并从中选取Pb UGT72AJ2进行拟南芥遗传转化研究,以期明确PbUGT72AJ2与木质素单体转运、石细胞合成的关系,为调控砀山酥梨果实木质素及石细胞含量奠定相关的理论基础。主要研究结果如下:1、筛选出139个砀山酥梨UGT候选基因,与40个拟南芥中功能已知的UGT,通过MEGA6.0软件构建复合进化树后,在砀山酥梨UGT候选基因中发现了 8个可能与木质素合成转运有关基因。2、确定PbUGT72AJ2进行拟南芥遗传转化研究,GenBank登录号为KR270486,Pb UGT72AJ2核苷酸序列全长1440bp,编码479个氨基酸。3、运用qRT-PCR技术,对自然授粉砀山酥梨果实的不同发育时期的Pb UGT72AJ2表达量进行分析,结果发现PbUGT72AJ2的相对表达量最高值在花后47 d左右。与砀山酥梨果实石细胞量高峰期47 d、木质素含量高峰期55 d基本在相同时期。4、成功构建了真核表达载体pCAMBIA1304-PbUGT72AJ2,通过亚细胞定位实,发现Pb UGT72AJ2所表达的蛋白定位于细胞膜,说明该葡萄糖基转移酶作用位点可能在细胞膜和细胞,进一步验证了 Pb UGT72AJ2修饰木质素促使跨膜运输作用。5、通过农杆菌介导的浸花法将pCAMBIA1304-PbUGT72AJ2重组质粒转化到野生型拟南芥中。对转pCAMBIA1304-PbUGT72AJ2拟南芥茎横切面进行化学染色,发现转pCAMBIA1304-PbUGT72AJ2拟南芥茎木质部细胞中的木质素总含量高于野生型植株。利用紫外分光光度法测定拟南芥木质素含量,转pCAMBIA1 304-PbUGT72AJ2拟南芥拟南芥木质素含量明显高于野生型拟南芥,说明PbUGT72AJ2对木质素含量存在影响。6、利用大肠杆菌表达载体pET-32a（+）,构建pET32a-PbUGT72AJ2重组表达载体,在28℃条件下,添加诱导剂IPTG诱导出His-PbUGT72AJ2目的蛋白,蛋白分子量在43 kD左右。
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