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柑橘UGT基因家族的克隆及表达分析

高洁  吴伯萍  张波  陈昆松  
【摘要】:结合态香气物质不具有挥发性,但可以作为改善风味品质的"潜在"物质,并开始受到关注。已有研究显示糖基转移酶(UGT)通过在具有羟基的挥发性游离态香气物质上进行糖基修饰,进而参与了结合态物质的形成。目前已在模式植物拟南芥、番茄以及葡萄、猕猴桃和草莓等植物中鉴别出参与结合态香气形成的UGT基因家族成员。柑橘果实具有含量丰富的结合态香气物质,开展UGT基因家族的鉴定及表达分析,对于阐明果实风味品质形成及调控具有重要意义。以温州蜜柑‘尾张’(Citrus unshiu Marcov‘Owari’)为材料,采集花后150、170、190和210 d的果实,利用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱一质谱联用(GC-MS)进行了结合态香气的检测,并分析了不同成熟阶段果实含量的变化。利用宽皮柑橘克里曼丁基因组数据库开展了UGT基因家族成员的克隆,开展了基于实时定量PCR技术的表达分析。温州蜜柑果实成熟过程中,结合态香气物质总的含量从转色期(花后150 d)开始增加,在花后190 d(果皮黄色阶段)含量达到最大值,花后210 d(果皮橙色阶段的晚熟期)含量下降。克隆获得了温州蜜柑果实的43个UGT基因家族成员,其中10个成员转录本含量随着果实成熟积累并在花后210 d达到最大值;14个UGTs在花后150 d具有最高的表达水平,随着果实成熟逐渐下降。还有部分UGT基因在花后170和190 d具有较高的表达水平,另有7个UG7基因在果实中的表达水平始终维持较低水平。通过开展柑橘果实成熟过程UG7的转录本含量与结合态香气物质浓度的相关性分析,发现家族成员Ciclevl0011540m、Ciclevl0028422m、Ciclevl0028422m和Ciclev10011598m同结合态香气物质反式-松香芹醇、4-萜品醇和α-松油醇等具有显著的正相关关系,推测这些基因参与了温州蜜柑果实结合态香气物质的生物合成。

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