红肉火龙果细胞壁转化酶基因SmCWIN6的表达和酶活性鉴定

文献类型: 中文期刊

第一作者: 郑乾明

作者: 郑乾明;晏霜;解璞;王红林

作者机构:

关键词: 火龙果;细胞壁转化酶;质外体;酵母表达;蔗糖分解

期刊名称: 生物技术通报

ISSN: 1002-5464

年卷期: 2025 年 41 卷 008 期

页码: 267-275

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 【目的】细胞壁转化酶(cell wall invertase, CWIN)分解蔗糖生成葡萄糖和果糖,是高等植物糖代谢关键酶。探讨CWINs在红肉火龙果(Selenicereus monacanthus)果实可溶性糖代谢中的生理功能,为调控和改良果实风味和品质提供基础。【方法】提取成年态茎和各发育时期果肉的总蛋白,检测CWIN酶活性,分析SmCWIN家族序列结构域,利用基因数字表达谱和实时荧光定量PCR检测SmCWINs在花、茎、果皮和果肉中的表达模式,通过瞬时转化烟草叶肉细胞进行SmCWIN6的亚细胞定位,利用酿酒酵母表达并提取总蛋白,离体检测SmCWIN6的酶活性。【结果】红肉火龙果成年态茎的CWIN酶活性较低,在果实授粉后23 d时最高,此后,随果实成熟明显下降。红肉火龙果SmCWIN家族仅SmCWIN6含有蔗糖分解相关的结构域和保守的氨基酸残基。SmCWIN6在果实中表达,主要在授粉后20-25 d表达,此后,随果实发育逐渐下调表达,果实成熟时(授粉后30 d)表达微弱。亚细胞定位结合质壁分离试验表明,SmCWIN6蛋白定位于质外体,可能位于细胞壁。经酵母表达获得重组蛋白并离体检测,SmCWIN6可分解蔗糖产生葡萄糖和果糖,在p H=3.0具有最大酶活性。【结论】SmCWIN6在质外体分解蔗糖产生葡萄糖和果糖,主要在果实授粉后20-25 d表达,参与果实发育期间胞外可溶性糖代谢。

分类号: S667.9%Q943.2

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