桃果实八氢番茄红素合成酶基因的克隆与表达分析

梁敏华，杨震峰，苏新国，*，宋春波

(1.广东食品药品职业学院 食品学院，广东 广州 510520； 2.浙江万里学院 生物与环境学院，浙江 宁波 315100； 3.华南农业大学 园艺学院，广东 广州 510640)

桃(PrunuspersicaL.)是我国重要跃变型果实之一，原产于我国，栽培历史悠久，全国范围内现存品种800余个，实际用于栽培食用品种30个左右[1]。果实呼吸跃变是一个复杂的生理生化过程，可生成众多与色泽外观、风味、营养品质密切相关的活性物质，如类胡萝卜素、醛酮类物质、可溶性糖、酚类物质等[2-3]。营养物质的积累以及外观色泽的持续改善是果实采后成熟衰老的重要标志，类胡萝卜素的持续合成与积累是果实成熟衰老过程中呈色的一个重要因素[4-5]。

桃果实中类胡萝卜素的组成及含量会因果实种类、发育过程和采后贮藏环境的差异而有所不同[6-8]。其合成过程遵循类异戊二烯途径进行，涉及许多酶促反应，其中八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase，PSY)是该合成途径中的一个关键限速酶[9]。2分子C20化合物牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(geranylgeranyl pyrophosphate，GGPP)在PSY的催化作用下生成合成途径中的第一个类胡萝卜素八氢番茄红素[10]。研究发现，GGPP同时也是维生素、赤霉素、叶绿素等代谢产物的前体物质，因而，PSY又是调控植物中碳源流向的关键基因之一[11]。近年来，越来越多研究采用基因工程相关技术，结果发现，诱导PSY基因的特异性表达可以显著增加植物非绿色组织中的类胡萝卜素含量[12-14]。本实验以桃果实为材料，采用RACE技术从桃果实中克隆了PSY基因，通过实时荧光定量PCR分析其在不同品种、不同果实发育组织的表达情况，以期为阐明其所编码的酶蛋白在桃果实类胡萝卜素生物合成与积累过程的作用奠定基础。……