摘要: 黄瓜是典型的冷敏型果实，在贮藏温度低于10℃时极易产生冷害，主要症状表现为果实清新气味消失、水渍状凹陷、失水严重、萎蔫变黄，从而导致果实的商品价值下降。ERF是一类植物特有的转录因子，在响应生物及非生物逆境过程中起着重要作用，但 ERFs 与... 展开 黄瓜是典型的冷敏型果实，在贮藏温度低于10℃时极易产生冷害，主要症状表现为果实清新气味消失、水渍状凹陷、失水严重、萎蔫变黄，从而导致果实的商品价值下降。ERF是一类植物特有的转录因子，在响应生物及非生物逆境过程中起着重要作用，但 ERFs 与黄瓜果实贮藏冷害机制的研究目前较少报道。以往的研究表明，果实发生冷害后，膜脂结构被破坏，膜脂含量及组分也会发生相应变化。为此，本实验中，我们以‘金品先锋’黄瓜果实为材料，研究了在25℃常温及4℃低温两种贮藏条件下黄瓜膜脂组分变化及ERF转录因子对膜脂合成代谢的影响，探究黄瓜转录因子 CsERFs 调控膜脂合成代谢的分子机制，为改善黄瓜耐冷性提供理论依据。 主要研究结果如下： 1、黄瓜经4℃低温贮藏第5 d出现冷害症状，膜脂中不饱和脂肪酸含量先升高，后从第5 d起下降，与冷害出现时间一致。推测黄瓜果实中不饱和脂肪酸可能受低温诱导，可能与黄瓜果实贮藏冷害相关。 2、从黄瓜冷害转录组库中筛选了 16 个膜脂合成代谢相关基因和 3 个 ERF 转录因子。qRT-PCR分析表明，冷胁迫诱导黄瓜果实中膜脂合成代谢相关基因CsSAD1/2、CsFAD2/3/5/7、CsPLDα1/α2、CsPLDβ1、CsPLDζ1、CsDGK1/5.1、CsSPK1/2 的表达，抑制了 CsFAD6 和CsDGK5.2的表达；同时CsERF17/24在低温处理后基因表达明显上调，而CsERF27表达则明显抑制，推测低温通过影响黄瓜果实的膜脂合成代谢及 CsERF17/24/27 表达从而参与黄瓜果实冷害。 3、克隆了 CsERF17/24/27 基因的 cDNA 全长序列；氨基酸序列和进化树分析表明， CsERF17/24/27 均含有一个保守的 ERF 结构域；亚细胞定位显示，CsERF17/24/27 均定位于细胞核内；转录活性分析表明CsERF17/24具有转录激活活性，而CsERF27具有转录抑制活性。 4、EMSA和双荧光素酶报告基因实验表明，CsERF17能够识别并结合膜脂合成代谢基因CsDGK1、CsPLDα1、CsPLDβ1、CsFAD2、CsSAD1和CsSPK1/2的启动子，并激活它们活性。 综上所述，CsERFs可能通过调控膜脂合成代谢相关基因的转录，进而调控低温胁迫下黄瓜的膜脂合成代谢。 收起