红皮梨因鲜艳的果皮色泽受消费者喜爱,对其果皮花青苷生物合成分子调控机制已有较多的研究;而红肉梨仅存在于少数西洋梨中,目前对红肉梨中花青苷合成的分子调控机制知之甚少。本研究基于红肉与白肉西洋梨的转录组比较分析,鉴定到一个在果肉中表达趋势与花青苷含量变化显著相关的乙烯响应因子PcERF5。进一步通过瞬时转化梨果皮和稳定转化苹果愈伤组织,验证了候选基因PcERF5调控花青苷生物合成的功能。研究表明,PcERF5可通过不同途径调控花青苷的生物合成。一方面,PcERF5激活了花青苷生物合成途径中结构基因(PcDFR、PcANS和PcUFGT)以及PcMYB10和PcMYB114关键转录因子的表达。另一方面,PcERF5与PcMYB10互作形成ERF5-MYB10蛋白复合体,增强了PcERF5对其靶基因的转录激活。因此,本研究揭示了PcERF5作为转录激活子促进西洋梨果肉中花青苷合成的功能,研究结果不仅为花青苷生物合成的调控机制提供了新的见解,也为红肉梨的分子育种提供了理论指导
番茄褐色皱果病毒(tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)是2015年首次报道的一种烟草花叶病毒属病毒,是番茄安全生产的严重威胁。该病毒已经传播到美洲、亚洲和欧洲的十个国家。2019年,ToBRFV在中国山东发生。本论文旨在明确ToBRFV山东分离物(ToBRFV-SD)的症状、寄主范围和分子特性,并建立一种有效的检测方法。田间调查ToBRFV-SD在不同品种的症状表现。将ToBRFV-SD接种辣椒、本氏烟、马铃薯、茄子、中烟102和50个番茄品种,鉴定其寄主范围。分段克隆ToBRFV-SD基因组片段,并测定其序列;利用BioEdit version 7.2.6比对ToBRFV所有分离物的全基因组序列,分析序列一致率;利用MEGA version 10.1.5构建系统发育树。根据ToBRFV、烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)、番茄花叶病毒(tomato mosaic virus,ToMV)和番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)等四种番茄重要病毒基因组的保守区域设计特异性引物,建立四重RT-PCR检测体系。ToBRFV-SD在番茄叶片引起不同程度的花叶和疱斑,在花萼和花梗上引起坏死,在番茄果实上引起畸形、黄斑和褐色皱缩坏死斑。ToBRFV-SD可侵染番茄、辣椒和本氏烟,隐症侵染马铃薯、茄子和烟草品种中烟102。测试的50个番茄品种均不抗ToBRFV-SD。ToBRFV-SD和以色列分离物ToBRFV-IL基因组的核苷酸和氨基酸一致率最高。在基于全基因组序列的系统进化树中,所有ToBRFV分离物聚集到一个分枝,与烟草花叶病毒分枝距离较近。随后,我们建立了四重RT-PCR检测体系,能够通过一个RT-PCR反应,同时检测并区分ToBRFV、TMV、ToMV和TSWV。本研究明确了ToBRFV-SD的症状、寄主范围和分子特性,建立了能区分ToBRFV、TMV、ToMV和TSWV四重RT-PCR检测体系,对指导ToBRFV的早期检测和防控有积极作用。