桃果实成熟软化机理的研究与关键基因的克隆

桃果实成熟后硬度下降快是长期制约桃产业发展的一个主要问题，掌握其成熟软化的分子机理，为快速培育硬肉桃品种提供理论依据，同时，对提高果实品质、增强我国水果的市场竞争力具有重要意义。本项目拟以'川中岛'桃及其硬肉自然芽变'双久红'为材料，对比分析在果实成熟软化过程中乙烯合成、果肉细胞壁组分及其相关酶活性变化的差异，以确定调控桃果实软化的关键酶，并用同源序列法克隆其调控基因；采用抑制性差减杂交（SSH）和反向Northern杂交技术分离两种材料在果实成熟软化过程中的差异表达基因，利用Real-Time RT-PCR分析差异表达基因和酶基因在两种桃果实成熟中的动态表达，筛选出调控桃果实软化关键基因。该项目的研究，有助于了解"双久红"熟期变异的相关机理，加深对桃果实软化调控机理的理解，并为分子育种提供理论依据和基因资源。

分别以果实成熟前后20d的硬肉桃芽变‘双久红’及其母本对照‘川中岛白桃’果实为试材，从活性氧代谢、脂肪酸、乙烯及其相关酶、细胞壁组分及其降解相关酶、激素、矿质元素等方面进行分析，较全面地揭示了桃果实成熟软化的生理机制；构建了‘双久红’和‘川中岛白桃’果实的SSH文库，利用斑点杂交技术筛选阳性克隆、测序，获得了335个差异UniESTs，并全部进行了功能注释；克隆了桃果实CuZnSOD、PIP1、EXP、4个PL基因，并进行了生物信息学分析，构建了原核表达载体，研究了这些基因的组织特异性表达及其在两种桃果实成熟前后的表达情况，揭示了它们在桃果实成熟软化中的作用。本研究结果对调控果实软化进程、延长贮藏寿命有积极的意义。