赵娟红, 李治刚, 郑国琦 *, 刘展飞, 刘祥婷, 寇莉蓉, 王文秀, 周甜甜, 杨涓
Juanhong Zhao, Zhigang Li, Guoqi Zheng*,Zhanfei Liu, Lirong Kou, Wenxiu Wang, Tiantian Zhou, Juan Yang
摘要: 宁夏枸杞(Lycium barbarum)果皮蜡质是果实制干过程中水分正常散失的限制因子。为验证蜡质合成关键基因LbCER3的功能, 以宁夏主要栽培品种宁杞1号和宁杞5号为供试材料, 采用GC-MS、转录组学及分子生物学等方法, 开展了不同发育时期果实角质层外蜡和内蜡含量和组分变化规律研究, 并进行果实蜡质关键基因筛选与克隆和功能验证。结果表明, 果实发育和成熟过程中两种材料的角质层内蜡和外蜡含量均逐渐降低, 但宁杞1号总蜡质含量显著高于宁杞5号。转录组学和加权基因共表达网络分析(WGCNA)将LbCER3确定为关键基因, LbCER3基因CDS全长1 884 bp, 编码628个氨基酸, 含有1个C端WAX2结构域(Wax2_C)和脂肪酸羟化酶结构域(FA_hydroxylase)。进一步构建了LbCER3过表达载体, 在番茄(Solanum lycopersicum)中成功转化, 转基因株系T1代叶片叶绿素浸出率显著降低, 叶片蜡质含量显著增加, 蜡质组分烷烃和酸类含量显著增加。研究结果表明, LbCER3是枸杞果实蜡质合成的关键基因。