黄皮果实ClPPO基因克隆及表达分析

作者：沈丸钧; 刘新婷; 刘照宇; 李雯; 曾教科^*

来源：分子植物育种, 2022, 20(19): 6341-6349.

DOI：10.13271/j.mpb.020.006341

• 黄皮(Clausena lansium L.)
• 多酚氧化酶基因
• 基因克隆
• 表达分析

多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)是果实采后酶促褐变的一个关键酶。为了获得黄皮(Clausena lansium (Lour.) Skeels)中多酚氧化酶基因序列信息及其在低温贮藏期间的表达情况，基于本实验室前期转录组测序结果，通过TA克隆及RT-PCR (Reverse transcription PCR)技术，鉴定了一个PPO基因，命名为ClPPO(GenBank登录号:MW532091)。ClPPO全长1 782 bp，具有完整的开放阅读框，编码593个氨基酸，包含Tyrosinase、PPO1＿DWL和PPO1＿KFDV三个保守结构域。与其他植物的氨基酸序列总体相似性为75.85%，与柑橘CcPPO进化关系最近。ClPPO为亲水不稳定脂类非分泌蛋白，无跨膜蛋白区，含有63个磷酸化位点和3个二硫键。ClPPO蛋白酶的二级结构无规则卷曲比例最高，三级空间结构模型与苹果络氨酸酶(MdPPO1,6els.1.A)序列同源性达70%以上。亚细胞定位分析推断ClPPO蛋白定位于叶绿体中。RT-qPCR实验表明，低温贮藏过程中，ClPPO基因表达量在果肉中呈先上升后下降的趋势，HT (热处理, 50℃/30 s)和LTC (程序降温, 8℃/4 d)处理均能有效抑制ClPPO基因表达的上升，ClPPO基因表达与果肉PPO酶活性变化趋势高度一致。果皮PPO酶活性呈现与果肉类似的变化趋势，但果皮ClPPO基因表达与PPO酶活性间变化趋势并不一致，表明ClPPO基因主要在黄皮果肉中起到调控作用，从而延缓果肉褐变及衰老进程。

• 单位
  江西省果蔬保鲜与无损检测重点实验室; 江西农业大学; 海南大学