桃果实PpFPPS和PpGGPPS基因的克隆及表达分析

本试验以桃果实为试验材料,利用RT-PCR结合RACE技术克隆获得法尼基焦磷酸合成酶(FPPS)和牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPPS)基因的全长c DNA序列,分别命名为Pp FPPS和Pp GGPPS,并对它们进行生物学信息及表达分析。结果表明,Pp FPPS全长1 501 bp,开放阅读框1 029 bp,编码342个氨基酸;Pp GGPPS全长1 547 bp,开放阅读框1 113 bp,编码370个氨基酸。进化树分析表明,Pp FPPS与苹果和梨的亲缘性较高;Pp GGPPS与橡胶树的亲缘性较高。蛋白质序列分析表明,Pp FPPS和Pp GGPPS均含有5个保守域和2个天冬氨酸富集区(FARM和SARM),同属反式-异戊烯转移酶家族。实时荧光定量PCR分析表明,随着果实成熟度的提高,Pp FPPS和Pp GGPPS基因在桃果实果皮和果肉中的表达量总体上呈先增加后降低的趋势,并在膨大和硬熟期达到最大值。果实膨大期后,Pp FPPS和Pp GGPPS基因在果皮中的表达显著高于果肉,这可能是桃果实成熟后期果皮类胡萝卜素含量高于果肉的重要原因。本研究结果为进一步深入研究桃果实类胡萝卜素生物合成的分子机理奠定了理论基础。