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温度预处理对采后‘红阳’猕猴桃果实冷害及其冷诱导转录因子CBF表达的影响

论文摘要

猕猴桃是冷敏感果实,在低温下贮藏易发生冷害。冷诱导转录因子CBF在植物抗冷调节中起着关键作用。本研究以‘红阳’猕猴桃(Actinidia chinensis cv. Hongyang)为试材,利用RT-PCR和RACE技术扩增得到一条CBF转录因子cDNA片段(637bp),并研究贮前3种不同温度(35℃、45℃、55℃)热水处理10min和低温预贮(5℃3d)对‘红阳’猕猴桃果实冷害及其冷诱导转录因子CBF表达的影响。主要研究结果如下:1.以冷诱导‘红阳’猕猴桃果实总RNA反转录产物为模板,克隆得到1个CBF基因片段(637bp),命名为AcCBF(GenBank登录号:KF672602)。对AcCBF推导的氨基酸序列分析表明,AcCBF包含有一个高度保守的AP2/EREBP DNA结合结构域,在该结构域的上游和下游分别有两段保守序列:KK/RPAGRxKFxETRHP和DSVWR。另外,AcCBF还包含有高度保守的第14位的缬氨酸(V)和第19位的谷氨酸(E),这是使CBF转录因子能够与DRE/CRT顺式作用元件结合的关键位点。Blastp比对结果显示,AcCBF与已登录的CBF/DREB氨基酸序列具有较高的相似性。2.35℃和45℃处理可以有效地降低‘红阳’猕猴桃果实冷害率和冷害指数,显著减少膜脂过氧化产物丙二醛的积累和抑制相对细胞膜透性的增加,有效地抑制了果实呼吸速率和乙烯释放速率,保持较高的过氧化物酶(POD)活性,降低多酚氧化酶(PPO)和脂氧合酶(LOX)活性,促进AcCBF的表达,并在贮藏末期保持较好的果实品质。55℃热水处理加重了‘红阳’猕猴桃果实的冷害,并产生了与前两个热水处理相反的生理效应。3种不同温度热水处理中,45℃热处理10min对控制‘红阳’猕猴桃果实冷害的效果最显著。3.与对照相比,低温预贮处理可以提高‘红阳’猕猴桃果实的耐冷性,显著降低果实的冷害指数、冷害率、相对细胞膜透性、丙二醛含量、脂氧合酶(LOX)和多酚氧化酶(PPO)的活性,提高AcCBF的表达水平,并在出库时保持较高的好果率,但其降低冷害的作用低于45℃热水处理。