马月星 , 马雪萌 , 郑银英 , 向本春 , 崔百明^*

石河子大学生命科学学院, 石河子, 832003
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20 卷, 第 1 篇   
收稿日期: 2020年08月19日    接受日期: 2020年08月28日    发表日期: 2022年08月01日

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番茄(Solanum lycopersicum)作为新疆红色产业，对当地经济发展有重要意义。由于新疆气候特点，无霜期较短，导致番茄被集中采收。加工能力不足，番茄采摘后被搁置数天，伴随高温天气，番茄成熟过度，导致软化变质，造成严重的经济损失和资源浪费。本试验为研究 N- 聚糖酶基因 SlaPNGase1 在番茄果实成熟软化过程中的潜在生物学功能，以加工番茄‘里格 87-5’为材料，克隆到番茄 N- 聚糖酶基因 SlaPNGase1 (Solyc06g051020)及其上游 2 220 bp 的启动子序列。通过生物信息学初步分析，发现 SlaPNGase1 含有信号肽序列，不含有跨膜结构域，该启动子中含有多个与果实成熟应答相关的顺式作用元件。通过实时定量 PCR 检测 SlaPNGase1 在番茄幼苗根、茎、叶，开花后 5 d 幼果(DPA5)，成熟绿果(DPA33)，成熟红果(DPA52)中的转录表达水平(day post-anthesis, DPA)。结果显示，SlaPNGase1 在番茄成熟红果中的表达水平最高。构建启动子活性分析载体 prPNG1::GUS，对 T₁ 代转基因番茄果实进行 GUS 染色，结果表明，SlaPNGase1 启动子在破色果实(DPA39)中的活性强于在未成熟绿果(DPA26)中的活性。构建 35S::SlaPNGase1 过表达载体，遗传转化番茄后，采摘同时期(DPA52)的过表达番茄果实和野生型番茄果实，将其放置相同光照，温度，湿度环境下。10 d后，转 35S::SlaPNGase1 基因过表达番茄果实有 50%变黑，腐烂，发霉。相反，野生型果实只有轻微表皮失水皱缩，推测基因 SlaPNGase1 对番茄果实成熟软化具有作用。

番茄；N- 聚糖酶；游离 N- 聚糖；启动子活性；功能分析