番茄抗坏血酸合成基因SlGPP1的克隆及功能分析

摘要

抗坏血酸（ascorbic acid,AsA）对维持番茄正常生理功能、补充人类膳食营养具有重要意义，但其积累机制还有待深入研究。本研究以番茄常规品系Ailsa Craig(AC)为试验材料，采用基因克隆、生物信息学分析及遗传转化等方法，探究SlGPP1的序列特征、表达模式及其对番茄AsA合成的作用。结果表明，SlGPP1基因完整编码区全长822 bp，编码273个氨基酸，蛋白分子质量为67.484 63 kDa，无信号肽与跨膜结构域，二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。进化分析结果表明，其与AtGPP1、MdGPP1等蛋白同源性相对较高。超量表达SlGPP1可使番茄叶片、果实的AsA含量分别显著提升51.85%、40.76%；沉默该基因可使叶片、果实As A含量分别显著降低91.33%、32.84%。进一步分析发现，SlGPP1通过影响AsA合成途径相关基因的表达，进而改变番茄AsA含量。本研究初步阐明了SlGPP1在番茄AsA合成中的功能，为解析番茄AsA合成网络以及开展番茄品质改良工作提供了理论基础。

关键词

番茄 / 生物信息学 / 抗坏血酸 / 遗传转化

基金资助

驻马店市重大科技专项（ZMDSZDZX2022005）