杏香气形成特异基因PaCCD1的克隆与功能分析

作     者：刘盛雨 章世奎 卢娟芳 李文慧 席万鹏 LIU Shengyu1, ZHANG Shikui2, LU Juanfang1, LI Wenhui2, and XI Wanpeng1,3

作者机构：西南大学园艺园林学院重庆400716 新疆农业科学院轮台国家果树资源圃新疆轮台841600 南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715 

基　　金：国家自然科学基金项目(31471855) 

出 版 物：《园艺学报》 (Acta Horticulturae Sinica)

年 卷 期：2018年第45卷第3期

页      码：471-481页

摘      要：以‘轮台小白杏’果实为材料,利用转录组测序筛选获得的类胡萝卜素裂解双加氧酶CCD1基因片段设计特异引物,使用RACE技术克隆全长c DNA序列,命名为Pa CCD1。该基因长为1 885 bp,开放阅读框(ORF)1 644 bp,编码547个氨基酸残基,蛋白质分子量为61.699 k D。氨基酸序列比对发现,Pa CCD1与甜瓜等其他已知功能的CCD1相似,具有4个保守的组氨酸残基、2个半保守的谷氨酸残基和1个天冬氨酸残基。活性位点分析表明,Pa CCD1编码的蛋白存在多个糖基化位点和磷酸化位点。进化树分析表明,Pa CCD1与At CCD1(拟南芥)及碧桃等的CCD1在同一分支上,其中与Pp CCD1(碧桃)和Cm CCD1(甜瓜)的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,Pa CCD1在杏幼果中表达量最高,在花中表达量次之,而在根、叶和1年生枝条中不表达,具有组织表达特异性。杏果实发育和成熟过程中,果皮和果肉中Pa CCD1的表达均显著上调,主要类胡萝卜素β–胡萝卜素和叶黄素的含量显著下降,而脱辅基类胡萝卜素类香气物质二氢–β–紫罗兰酮、β–紫罗兰酮和β–大马酮的含量显著增加。将目的基因通过转化大肠杆菌,获得了体外表达蛋白,饲喂类胡萝卜素的底物特异性测定发现,Pa CCD1蛋白能较快吸收β–胡萝卜素产生二氢–β–紫罗兰酮和β–紫罗兰酮,能吸收叶黄质产生β–大马酮。据此推测Pa CCD1是控制杏果实脱辅基类胡萝卜素类香气物质形成的关键基因。

主 题 词：杏 脱辅基类胡萝卜素 香气 CCD 克隆 基因表达 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 09[农学] 0901[农学-植物生产类] 0902[农学-自然保护与环境生态类] 090201[090201] 0834[0834] 

核心收录：

D　O　I：10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0416

馆 藏 号：203284683...