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[转载]Genomics||比较转录组分析揭示了柿子果实成熟过程中乙烯和细胞壁修饰相关基因的作用机制

已有 52 次阅读 2024-10-10 13:18 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

水果是对人体健康至关重要的营养素的重要来源。柿子(Diospyros kaki Thunb.)是一种甜的,略带辛辣的水果,属于Ebenaceae家族,已成为世界范围内需求量很高的水果。柿子热量低,但富含维生素C、叶酸、糖、蛋白质、脂肪、碳水化合物、铁、钙、钾、纤维、维生素和其他具有促进健康特性的生物活性化合物。与柿子有关的健康声明涉及其对氧化应激、高胆固醇血症、糖尿病、细菌、癌症叛乱、皮肤疾病、心血管危险因素等的有效性。作为一种更年期水果,柿子品种大多表现出过度和快速的硬度损失,导致采后腐烂。柿子采后保质期短是制约其销售、运输和零售的主要因素之一。因此,通过控制果实软化来延长柿子采后寿命一直是育种计划的重点。在水果成熟过程中,硬度的丧失是一个自然而复杂的过程。虽然不同物种的果实质地不同,但在更年期果实中有一个保守的软化机制。这涉及到乙烯产量的增加,随后会激活细胞壁降解酶。果实细胞内静水压力的改变、细胞壁中果胶和半纤维素多糖的粘附解聚和增溶是果实软化的主要原因。

柿子快速失去硬度是运输和零售的主要障碍。本研究采用比较转录组学的方法,探讨了乙烯和细胞壁修饰相关基因在两个品种收获后成熟期果实硬度控制中的作用机制。与短保质期品种(Mopan)相比,长保质期品种(Yoho)在成熟过程中保持了较高的硬度。Mopan中硬度的广泛丧失导致了强烈的转录活动。Mopan和Yoho几乎没有共同的差异表达结构基因和调控因子。Yoho在成熟初期强烈抑制ACC合成酶和几种细胞壁降解基因的表达,仅在成熟后期诱导。ERF、WRKY、MYB、bHLH等转录因子在果实成熟过程中表现出较高的活性。总的来说,本研究产生了新的基因资源,作为延长柿子保质期的重要工具。

1题目

文章题目:Comparative transcriptome analysis reveals the mechanism involving ethylene and cell wall modification related genes in Diospyros kaki fruit firmness during ripening

发文单位:河北农业大学园艺学院、红枣研究中心、河北省山地研究所、山区农业技术创新中心、北部山区农业国家工程技术研究中心; 河北省农林科学院遗传生理研究所; 山东泰安水果研究所; 佛罗里达大学植物病理学系;

2杂志

Genomics;IF=3.4分

3链接

doi.org/10.1016/j.ygeno

4检测指标

组学技术:转录组

分子技术:荧光定量qPCR,转录组数据上传

Norminkoda可以提供对应分子技术

5主要内容

Fig 1:Mopan和Yoho成熟过程中的硬度变化趋势

Fig 2: 转录组数据和质量检查

Fig 3:基因注释

Fig 4: 转录组测序分析

Fig 5:差异表达基因数量分析

Fig 6: 韦恩图分析

Fig 7: Mopan差异表达的转录因子分析

Fig 8: Yoho差异表达的转录因子分析

Fig 9:参与乙烯合成和信号传导的基因分析

Fig 10:细胞壁修饰酶的编码基因分析

Fig 11:10个差异基因的qRT-PCR验证

本研究对两个柿子品种果实硬度的差异进行了研究,以了解其分子机制。研究发现,乙烯生物合成基因,特别是ACC合酶基因在果实成熟初期的下调对果实硬度的维持至关重要。此外,参与细胞壁降解基因的关键基因的早期抑制对保持结实的果实至关重要。转录组还发现,ERF、WRKY、MYB、bHLH转录因子在果实成熟过程中显著激活。进一步了解这些调控因子与参与乙烯生物合成和细胞壁修饰的结构基因之间的基因网络,将有助于选择改善柿子果实硬度和采后保质期的候选基因。

声明:本文内容及图片部分来源于已见刊的文献,内容观点仅代表个人解读,具体参考原文.



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