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香蕉是我国华南地区大宗水果之一,具有很高的经济价值,但香蕉是典型的呼吸跃变型果实,采后迅速成熟衰老。质地变化是香蕉果实成熟最显著的特征之一,表现为果实软化和硬度下降。细胞壁降解酶导致的细胞壁结构的改变,是果实质地变化的关键因素。细胞壁修饰酶协同作用在细胞壁结构调节中起重要作用,但细胞壁修饰酶相关的调节机制并不清楚。本文根据转录组数据,探讨了可能参与香蕉果实细胞壁降解代谢相关酶基因的表达特性,并利用酵母单杂交技术分离筛选与MaXTH3上游启动子片段相结合的蛋白和转录因子,以探究细胞壁代谢相关酶的转录调节机制,主要研究结果如下: 1.细胞壁代谢相关酶基因的表达特性。根据转录组数据,分析了4种MaPG、1种MaPE、4种MaXTH、2种MaPL、3种MaEXP基因在果实自然成熟和经乙烯、1-MCP处理后的表达特性,发现:1)MaPG1和MaPE基因的表达在刚采收的香蕉果实中不能检测到,随着果实软化这两个基因迅速表达;2)部分基因如MaXTH3、MaPL1、MaPL2、 MaEXP1、MaEXP2和MaEXP3在果实软化过程中表达量增加数千倍以上;3)乙烯处理均明显诱导上述14种细胞壁代谢相关酶基因的表达,而1-MCP处理则延缓了这些基因的表达。 2.MaXTH3上游启动子的克隆与生物信息学分析。克隆了MaXTH3上游约1.5 kb的启动子序列全长。通过PLACE数据库分析表明:该启动子区除了包括基本的调控转录的元件如TATA-box和CAAT-box之外,还包含一些与激素诱导表达相关的位点和抗逆相关的转录因子结合位点如脱水响应元件ACGT、抗氧化反应元件ARE、结合MYB蛋白、与抗旱相关的WAACCA、光响应元件ATACGTGT和ACTTTG等。 3.获得了MaXTH3P2启动子片段的互作蛋白。对MaXTH3启动子进行分段克隆,分别命名为MaXTH3P1-P4。采用酵母单杂交技术筛选并获得与MaXTH3P2启动子互作的蛋白,包括EREBP类转录因子、GTP结合蛋白、带电的多泡体蛋白5、羟甲基戊二酰辅酶A、40S核糖体蛋白S6以及转运蛋白SEC23。