摘要
香蕉(Musa acuminata, AAA group，cv. Cavendish)果实在后熟衰老启动之后，会经历一系列质地和颜色的变化，果皮迅速由绿转黄，并伴随着一系列病害如炭疽病等的发生，导致严重的经济损失。乙烯启动香蕉后熟衰老机制已有大量研究和报道。然而在果实成熟衰老过程中，是否有其他因子参与果实成熟衰老的启动目前尚很少研究。有研究表明HDAC(Histone Deacetylase)基因和WRKY(Transcription factor)基因参与了植物抗逆性和植物叶片的衰老进程，它们是否参与采后果实例如香蕉果实的后熟衰老过程目前尚无报道。本文以采后香蕉果实为材料，首先克隆了香蕉果皮的HDAC基因和WRKY基因，分析了HDAC19、HDAC6和WRKY6基因在香蕉果实后熟过程中的表达模式，并利用香蕉悬浮细胞进行了初步验证。 主要结果如下： 1.HDAC19、HDAC6和WRKY6基因的克隆、扩增 通过多个物种的同源性比对，设计兼并引物，首次在香蕉果皮上克隆到了Histone Deacetylase19(HDAC19)、Histone Deacetylase6(HDAC6)和WRKY6基因的片段，并作了相应的3’端扩增。根据片段的序列推导的蛋白序列分别与拟南芥HDAC1、HDAC6、WRKY6的蛋白序列达到79%、73%和65%的相似性。 2.HDAC19、HDAC6和WRKY6表达模式与香蕉后熟的关系 运用半定量RT-PCR技术检测了乙烯处理的香蕉果皮中HDAC19、HDAC6和WRKY6与后熟衰老相关基因(ACS、ACO和SAG12)的表达，发现HDAC19、HDAC6和WRKY6与后熟衰老相关基因的表达基本一致，随着后熟进程的加快，呈现先增强后减弱的趋势。表明这三个基因与香蕉的后熟密切相关。 3.HDAC19、HDAC6和WRKY6与香蕉不同器官衰老之间的关系 运用半定量RT-PCR技术检测了香蕉不同器官中HDAC19、HDAC6和WRKY6的表达。HDAC19在果皮、老叶、幼叶和根中均有表达，说明HDAC19基因的表达无组织特异性。在香蕉果皮中的表达量强于根和叶，说明HDAC19可以被乙烯诱导，且老叶中的表达量强于幼叶，表明HDAC19可能与香蕉叶片的衰老相关。HDAC6在2d皮中的表达量稍强，在老叶、幼叶和根中表达很弱，且无明显差别，说明HDAC6可能只与香蕉果实的后熟衰老相关。香蕉老叶中WRKY6的表达量明显强于幼叶，说明WRKY6与香蕉叶的衰老相关。WRKY6在经乙烯处理的香蕉果皮中强烈表达，而在根中无表达，说明WRKY6可能被乙烯诱导且与根的衰老不相关。 4.HDAC19、HDAC6和WRKY6与香蕉细胞衰老之间的关系 丁酸钠溶液明显促进了细胞的衰老，与测定的细胞活力数据吻合。HDAC19和HDAC6与SAG12基因的表达模式类似，在丁酸钠溶液处理1d和2d表达增强，且明显高于对照，这与细胞衰老表型同步，说明与衰老关系密切。而WRKY6在丁酸钠溶液处理2d表达增强，且强于对照，表明其可能在一定程度加速了衰老。 试验研究表明，乙烯处理采后香蕉果实诱导了HDAC19、HDAC6和WRKY6基因的表达，丁酸钠溶液处理香蕉细胞促进细胞凋亡，随着细胞衰老进程，HDAC19、HDAC6和WRKY6基因表达上调。表明HDAC19、HDAC6和WRKY6可能与香蕉果实的衰老有密切关系。
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