番茄高可溶性固形物代谢途径中相关基因的克隆和分析

来源 :西北农林科技大学 西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bcdagjcly
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番茄可溶性固形物(Brix,或Total soluble solids content简称TSS)对番茄品质有着重要的影响,其含量的高低直接影响番茄的甜度、酸度和风味;对于加工番茄,可溶性固形物含量每增加1%,就相当总产量增加25%,因此培育高可溶性固形物含量的番茄是育种家重要的育种目标之一。但可溶性固形物本身是一个复杂性状,主要由可溶性糖和有机酸组成,任何与糖和有机酸代谢途径有关的突变都影响其最终结果,而且可溶性固形物在果实发育的不同阶段的运输、积累及生理生化代谢过程目前尚不明确,因此急需进行与可溶性固形物含量有关基因的分离与克隆、调节和控制以及在不同阶段的表达等方面的深入研究,为改良番茄品种提高番茄果实品质提供理论依据。本研究以5种不同可溶性固形物含量的番茄种质为试材,对其不同时期果实的基因差异表达进行分析,在此基础上,利用RACE技术,对与番茄可溶性固形物相关基因全长cDNA进行克隆。主要结果如下:1、RNA提取是分子生物学的重要技术之一,番茄果实成分复杂,提取困难,因此改进技术、提高RNA质量,成为番茄果实分子生物学研究的关键,经反复比较测试,改进后的RNA提取方法所提取番茄果实RNA质量明显提高,完全适应于后续研究的需要。2、选取110对引物组合,利用cDNA-AFLP的方法对番茄可溶性固形物相关基因进行差异表达分析,检测到180个在果实膨大期、绿熟期、转色期和完全成熟期特异表达的TDF,对其中的140个TDF进行了再次扩增、克隆和测序,选取39个与可溶性固形物相关的序列,序列分析表明,32个TDF与已知功能的序列同源同源性较高(E-Value<10-10),功能涉及合成酶、转移酶、蛋白激酶以及果实特异蛋白等基因,另有7个TDF无同源序列或同源性低,可能代表新的基因。3.挑选其中6个有意义的TDF,作为获得全长基因的侯选TDF,以其为模板设计特异性引物,用RT-PCR法证实这6个基因在果实不同时期均有特异表达。通过快速扩增cDNA末端(rapid amplification of cDNA ends, RACE)法获得TDF1基因的全长和4个TDF的3’RACE序列。用生物信息学的方法对其进析,表明SSC1基因与编码甜瓜、梅、苜蓿的乙醇脱氢酶有76 %以上的相似性。
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