草莓果实花色苷合成途径相关结构基因及FaMYB10表达模式差异分析

[目的]分析不同颜色草莓果实中花色苷合成相关结构基因与FaMYB10的表达差异,以及FaMYB10转录调控的功能验证.[方法]以栽培草莓'红颜''小白'和'白雪公主'为试材,利用RNA-seq技术筛选花色苷合成差异表达基因并进行qRT-PCR验证,利用同源重组法构建35S::FaMYB10过表达载体,通过离体果实瞬时转化验证其在果实花色苷合成调控中的作用.[结果]从3个品种不同时期果实转录组数据中筛选到8个参与果实花色苷合成的候选基因,包括FaPAL、FaCHI、FaCHS、FaDFR、FaANS、FaUFGT、Fa3GT和FaGST,这8个候选基因在'红颜'和'小白'成熟过程中表达量逐渐升高,且均显著高于'白雪公主',基因表达模式与3个品种果实花色苷的合成积累模式相一致.qRT-PCR结果表明,果实发育成熟期FaMYB10在'白雪公主'和'小白'果实中的表达量均显著高于'红颜',其表达模式与转录水平变化一致.'小白'FaMYB10-XB基因编码区序列存在2种类型,其中FaMYB10-XB-2插入序列GA;'白雪公主'FaMYB10-SW编码区序列具有ACTTATAC插入.果实瞬时过表达结果证明FaMYB10可增加花色苷的合成和积累.[结论]不同表型果实在各个时期,果实总花色苷含量水平有显著差异;8个候选基因中,FaCHI、FaDFR、FaANS和FaGST在果实发育成熟中,白果类型的表达水平显著低于红果类型,推测其可能是参与果实花色苷合成途径的关键结构基因;然而,白果类型FaMYB10的表达水平却显著高于红果类型;果实瞬时转化证明FaMYB10是不同颜色果实花色苷合成的关键正调控因子,但FaMYB10序列突变使其调控功能丧失,可能是白果类型花色苷积累缺失的原因.