番茄KCS基因家族鉴定及其在果实成熟中的功能

李鑫娟; 蒲茂霞; 钟雨欣; 罗凡; 葛敏茜; 龙林茜; 杨军; 邹建

doi:10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2026.01.005

东北农业大学学报 ›› 2026, Vol. 57 ›› Issue (01) : 50 -62. DOI: 10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2026.01.005

番茄KCS基因家族鉴定及其在果实成熟中的功能

李鑫娟, 蒲茂霞, 钟雨欣, 罗凡, 葛敏茜, 龙林茜, 杨军, 邹建

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摘要

果实发育与成熟是复杂的生理生化过程，受基因、激素信号和环境等众多因素影响。3-酮脂酰辅酶A合酶（KCS）是介导长链脂肪酸（VLCFAs）合成的关键酶，VLCFAs作为果实表皮蜡质的重要组成，在维持果实品质、增强抗病性及果实发育成熟中发挥重要作用。基于番茄基因组数据库和转录组数据库筛选到21个KCS编码候选基因，并通过果实发育与成熟过程中的组织表达模式分析发现，SlKCS2、SlKCS3、SlKCS5、SlKCS10、SlKCS12和SlKCS21等6个KCS基因可能与果实成熟相关。通过检测不同温度处理下基因表达量，确定6个KCS基因中，SlKCS2、SlKCS5和SlKCS12与果实成熟调控的关联更为紧密。通过分析乙烯及其抑制剂1-MCP处理后表达量及rin突变体验证，确定在6个KCS基因中，SlKCS5调控果实成熟相关进程可能与乙烯信号存在较强的关联性。另外，在SlKCS5启动子区域内发现MYB、AP2和ERF等多种介导乙烯信号的关键转录因子识别位点。结果表明：SlKCS5基因在调控番茄果实表皮蜡形成等果实成熟生理进程时依赖于乙烯信号介导，并受到MYB、AP2和ERF等乙烯信号相关转录因子调控。