石榴PAL基因的克隆与表达分析

摘要：

为探究石榴PAL基因的功能及表达特性,解析石榴呈色和褐变机理,以石榴品种泰山红和泰山三白甜为试材,利用RT-PCR和RACE技术克隆PAL基因全长,分析其在不同发育期的表达情况.结果表明,从泰山红果皮cDNA中克隆得到石榴PAL基因(GenBank登录号为KY094504).PAL基因ORF序列长2 205 bp,编码734个氨基酸,含有典型的苯丙氨酸和组氨酸解氨酶保守结构域、PLN02457结合位点和PLN02457超家族保守结构域;石榴PAL编码蛋白的预测分子质量为79 693.87 Da,为稳定蛋白和亲水性蛋白,存在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸3个磷酸化位点,二级结构中含有丰富的α-螺旋(47.55％)和无规则卷曲(30.52％);实时荧光定量PCR分析表明,泰山红和泰山三白甜果实发育过程中,PAL表达水平呈先降低后升高的变化趋势,泰山红果实发育各时期果皮中PAL表达水平均高于泰山三白甜;2个品种发育期果皮褐变度逐渐降低,且泰山三白甜褐变度明显高于泰山红;泰山红果实发育期果皮花青苷含量逐渐升高,泰山三白甜变化较平缓,且泰山红花青苷含量明显高于泰山三白甜.2个品种PAL基因表达量与褐变度呈显著正相关,泰山红PAL基因表达量与花青苷含量呈极显著负相关.本研究结果为揭示石榴果实呈色和褐变机理提供了理论依据.

关键词：石榴、PAL、基因克隆、生物信息学、表达分析

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资助基金：山东省自然科学基金ZR2015YL056;山东省农业重大应用技术创新项目“北方石榴增产高效栽培技术研究”

在线出版日期：2018-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1320-1329