菠蘿蜜果實PG基因的克隆與表達分析

陳杰　黃舒怡　李真琴　廖倩賢　宋康華　洪克前　王俊寧

摘? 要：為明確PG基因在菠蘿蜜果實后熟軟化過程中的作用，本研究以‘海大2號’菠蘿蜜果實為材料，采用0.5?mg/L 1-MCP和1000 mg/L ETH處理，研究了室溫（20℃）條件下果實成熟過程中硬度和果膠的動態變化，克隆獲得4個PG基因，并對其進行了生物信息學和表達分析。結果表明：隨著菠蘿蜜果實的成熟，果肉硬度快速下降，可溶性果膠和離子型果膠不斷增加，共價態果膠有所下降;ETH處理促進了果實WSP和ISP含量的上升，加速了軟化進程，1-MCP處理抑制了貯藏前期果肉硬度的下降，推遲了軟化進程，但明顯提高了3種果膠的含量。～基因的開放閱讀框（ORF）長度1221～1434?bp，編碼406～477個氨基酸。AhePG1蛋白含有4個保守結構域（Ⅰ～Ⅳ），AhePG2和AhePG3只含結構域Ⅰ和Ⅱ，AhePG4缺失結構域Ⅲ;AhePG基因分別與桃（AF095577.1）、菜豆（XM_007162208.1）、葎草（MN971583.1）、菜豆（XM_007151391.1）PG基因編碼的氨基酸序列的親緣關系較近，相似度分別達75.63%、73.11%、79.71%、70.75%。qRT-PCR分析結果顯示：基因在果實成熟前期表達量低，在后期高表達，而基因的表達量在果實成熟過程中總體較低。ETH處理抑制了基因的表達量，而1-MCP處理延緩了4個AhePG基因表達量的增加，但增加了成熟后期基因的表達。相關性分析發現，果肉硬度與水溶性果膠含量和基因表達呈顯著和極顯著負相關，而水溶性果膠含量又與基因表達呈顯著正相關。本研究說明，菠蘿蜜果實的軟化與果膠降解有關，可能是菠蘿蜜果實果膠降解和果實軟化的關鍵PG基因之一，控制著果實成熟后期的軟化;1-MCP處理能延緩菠蘿蜜果實的成熟，但并不影響果實后期成熟時的軟化，基因可能對其軟化均有作用。

關鍵詞：菠蘿蜜;AhePG基因;克隆;基因表達;果實軟化中圖分類號：S571.1 ?????文獻標識碼：A

Cloning and Expression Analysis of PG Gene in Jackfruit

CHEN JieHUANG ShuyiLI ZhenqinLIAO QianxianSONG KanghuaHONG KeqianWANG Junning

To clarify the role of PG gene in the process of jackfruit ripening and softening， using ‘Haida 2’ jackfruit as the material， the dynamic changes of the hardness and pectin were studied at room temperature （20℃） during the ripening of the fruits treated with 0.5?mg/L 1-MCP and 1000?mg/L ETH， four polygalacturonase genes from ‘Haida 2’ fruits were cloned， and the bio-informatics and expression were analyzed . The results showed that with the ripening of the fruit， the firmness of the pulp droped rapidly， the soluble pectin and ionic pectin continued to increase， and the covalent pectin decreased. ETH treatment promoted the increase in WSP and ISP content and accelerated the process of fruit softening. 1-MCP treatment inhibited the decrease of pulp firmness in the early stage of fruit storage， delayed the process of fruit softening， but significantly increased the content of three types of pectins. The length of the open reading frames （ORF） of ～ genes were 1221?1434bp， encoding 406?477 amino acids. AhePG1 protein contained four conserved domains （I-IV）， AhePG2、AhePG3 only contained domains I and II， and AhePG4 lacked domain III. The relationship among amino acid sequences encoded by AhePG genes and PG genes from peach （AF095577.1）， （XM_007162208.1）， （MN971583.1）， and （XM_007151391.1） was close， with similarities of 75.63%， 73.11%， 79.71% and 70.75%， respectively. The results of qRT-PCR analysis showed that the expression level of gene was low in the early stage and high in the later stage of fruit ripening. The expression level of genes was generally lower. ETH treatment inhibited the expression of gene， while 1-MCP treatment delayed the increase of four AhePGs expression， but increased the expression of ， and genes in the late stage of maturity. The result of correlation analysis showed that pulp firmness had a significant and very significant negative correlation with water-soluble pectin content and gene expression， and water-soluble pectin content had a significant positive correlation with gene expression. It showed that the softening of jackfruit fruit was related to the degradation of pectin， and maight be one of the key PG genes in jackfruit fruit pectin degradation and fruit softening， which controlling the softening of the fruit at the later stage of maturity.1-MCP treatment could delay the ripening of jackfruit fruit， but did not affect the softening of the fruit during the later ripening period， which meight be affected by AhePG genes.

jackfruit; AhePG genes; cloning; gene expression; fruit softening

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.06.002

果膠是由不同酯化程度的D-半乳糖醛酸以α-1、4-糖苷鍵聚合而成的多糖，是植物細胞初生壁和胞間層的主要成分，其存在形式和含量對細胞壁結構的穩定性和機械強度有重要影響。在未成熟果實中，不溶性的原果膠與纖維素等物質緊密結合，并將相鄰細胞粘連在一起，賦予果實一定的脆硬度。隨著果實的成熟，原果膠逐漸降解為可溶性果膠，細胞間粘附力減弱，胞間層和初生細胞壁結構遭到破壞，果實質地變軟。果膠根據其溶解度可分為可溶性果膠（water soluble pectin， WSP）、共價結合果膠（covalent binding pectin， CSP）和離子結合果膠（ionic soluble pectin， ISP）。高滋藝等發現，脆性好的成熟蘋果中WSP含量較高，硬度低的品種中ISP含量較高，說明ISP與WSP含量的差異與果實的質地有關。柿果實采收時，細胞壁結構完整，3 d后細胞壁中膠層溶解，初生壁也發生局部降解，同時原果膠含量迅速下降，水溶性果膠含量迅速上升。在梨、木棗和冬棗成熟過程中也伴隨著果膠物質的降解。

多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase， PG）是一種能催化果膠降解的細胞壁水解酶，參與果實的成熟軟化，這在蘋果、梨、桃、番茄、草莓、杧果等果實中得到了證實。如水蜜桃成熟之前PG酶活性很低，果實較硬，隨著果實的成熟，PG酶活性和水溶性果膠含量增加，果實硬度下降，其中PG酶活性與果實硬度呈負相關。PG是一類由多基因家族編碼的蛋白，目前已從擬南芥、水稻、白菜、蘋果、桃、棗、杧果的基因組中分別鑒定出了66、44、99、85、84、41、51個PG基因成員。PG基因進化關系的分析發現，依據不同的分類標準可將PG聚類為不同的亞類。在擬南芥、杧果、棗上，可將PG基因分成A～F 6個亞類，而在蘋果、桃、白菜上，PG基因被分成A～G 7個亞類。不同亞類的PG基因在表達模式上存在差異，其中一些亞類成員趨向于在生殖器官中表達，另一些則趨向于在營養組織中表達，這預示著不同亞類的PG可能有其獨特的生物學功能。

菠蘿蜜（ Lam.）是典型的呼吸躍變果實，在果實的成熟過程中有明顯的后熟軟化現象，果實中的原果膠和纖維素逐漸被降解，可溶性果膠和可溶性的糖不斷增加，細胞中的淀粉粒逐漸消失，細胞間隙增大，細胞壁結構變得松散，果肉逐漸變軟。劉光財研究發現，有3個α-淀粉酶和4個β-淀粉酶基因參與了菠蘿蜜果實后熟過程中淀粉的降解。董黎梨等發現，β-半乳糖苷酶在濕苞菠蘿蜜果實的成熟過程中呈現先增后降的趨勢，說明它與菠蘿蜜果實的成熟軟化有關。許多研究表明，PG參與了多種果實的成熟軟化，但在菠蘿蜜果實的成熟軟化中研究較少。鑒于此，本研究以‘海大2號’菠蘿蜜果實為研究材料，克隆并結合不同采后處理研究了菠蘿蜜PG基因在貯藏期間的表達特性，以期揭示菠蘿蜜PG基因在其果實后熟軟化過程中的作用，并為采取適宜措施延長菠蘿蜜果實的貨架期提供理論依據。

? 材料與方法

?材料

供試材料為‘海大2號’干苞型菠蘿蜜品種果實，采自廉江市石頭嶺鎮某農戶果園。在果實盛花期掛牌，花后約150?d采收。果實采后立即運回實驗室，選擇成熟度和大小一致、無病蟲傷的果實，分為3組，分別進行1000?mg/L ETH溶液浸泡和0.5?mg/L 1-MCP熏蒸處理，具體操作參照王俊寧等的方法，以未經處理的果實為對照（CK）。處理后將3組材料均放在22℃、90%的相對濕度條件下自然成熟。因不同處理果實成熟進程不同，采用不同間隔時間取樣：對照（CK）每天取樣;ETH處理每0.5 d取樣;1-MCP處理在第0、4、8、10、12、14、16天取樣。每次取3～5個果，將果肉分離出來并切成小塊，混勻，液氮速凍后，存于?80℃超低溫冰箱中備用。

方法

1.2.1 ?果肉硬度測定? 每個果任取10個果苞，用刀片從側面劃開，去除種子，用FTC TMS-PRO質構儀（美國）進行測定，每個果苞測定2次，取平均值。質構儀測定的條件：Test Speed：60?mm/s，Trigger Force：0.5?N，探頭選擇：直徑5?mm。

1.2.2? 果膠的提取和測定? 果膠的提取：取2?g菠蘿蜜果肉，加5?mL 80%乙醇煮20 min，冷卻后8000 r/min離心10 min，棄上清，然后使用20?mL 80%乙醇和丙酮分別重新離心洗2遍，得到粗細胞壁，然后在45℃干燥，稱重即得細胞壁物質含量。稱取烘干的細胞壁物質50?mg，按以下步驟依次提取不同成分：用10 mL 50 mmo1/L的乙酸鈉（pH 6.5）提取得到WSP;用10?mL 50 mmol/L EDTA和乙酸鈉（pH 6.5）提取離心得到ISP;用10 mL 50?mmo1/L的NaCO（含2?mmol/L EDTA）提取得到CSP。果膠的測定：采用咔唑比色法，以每克新鮮組織中含有半乳糖醛酸的毫克數來表示（mg/g）。

1.2.3? 總RNA的提取和反轉錄? 采用Plant Kit超快型植物RNA提取試劑盒（華越洋）提取菠蘿蜜果肉總RNA。以提取的RNA為模板，采用cDNA合成試劑盒反轉錄合成第一鏈cDNA。

1.2.4? PCR引物設計及合成? ～基因的全長cDNA引物采用Primer Premier 5.0 軟件進行設計，委托上海生工生物工程股份有限公司合成（表1）。

1.2.5? PG基因的cDNA克隆與表達分析 ?以‘海大2號’菠蘿蜜果實的cDNA為模板，進行PCR擴增。目的片段經回收、連接轉化后，陽性克隆檢測測序，得到～基因的全長序列。

選用為內參基因，根據～ 基因的全長設計熒光定量引物（表2）。qPCR擴增程序如下：94℃，1 min;94℃，5?s，55℃，30?s，72℃，30?s，39個循環。基因相對表達量采用2的方法進行計算。

1.2.6? 生物信息學分析? 使用在線軟件ProtParam tool（https：//web.expasy.org/protparam/）預測菠蘿蜜PG編碼蛋白的基本理化性質;用在線軟件SoftBerry ProtComp 9.0（http：//linux1. softberry.com/berry.phtml）進行其亞細胞定位預測;用NetPhos 3.1 Server和DictyOGlyc 1.1 Server軟件進行NAC編碼蛋白質磷酸化和糖基化位點預測;用在線軟件SOPMA（https：//npsa-prabi. ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl？page=npsa_sopma.html）預測PG編碼蛋白的二級結構;運用在線軟件Phyre2（http：//www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/ html/page）構建其蛋白的三級結構模型;在TAIR數據庫（https：//www.arabidopsis.org/）下載擬南芥PG蛋白全長序列;用軟件Clustalx和GENEDOC進行不同物種PG氨基酸多重匹配分析;在軟件MEGA7.0上使用鄰接法（Neighbor-Joining）構建系統進化樹;利用Pfam 34.0（http：//pfam.xfam. org/）數據庫分析菠蘿蜜PG蛋白保守區域，利用MEME軟件分析其保守基序。

數據處理

采用Excel 2007和SPSS 25.0軟件進行數據統計，Origin Lab Origin 2019軟件制作圖表。

?結果與分析

?不同處理菠蘿蜜果實硬度的影響

果實硬度是衡量菠蘿蜜果實后熟程度的重要

標準，采摘時果肉質地較硬，為（13.78±0.50）kg/cm（圖1）。正常后熟的菠蘿蜜果實前2?d硬度變化較小，第3～4天果實快速軟化，之后4?d果實軟化速率減緩;ETH處理加速了果實的軟化，并提高了果肉軟化速率，處理后的果肉迅速軟化，第2.5天果肉硬度已接近最低值[（6.91±0.55）kg/cm];1-MCP處理減緩了果實軟化速率，前9?d果實硬度僅降低8.49%，為（12.61±0.52）kg/cm，之后開始加速軟化，12?d后果肉硬度降至（4.50±0.12）kg/cm。

?不同處理對菠蘿蜜果實、、的影響

如圖2所示，自然成熟的菠蘿蜜果實WSP含量隨著成熟度的進程不斷增加;ETH處理加速了WSP含量的增加，在貯藏0.5?d時就達到最大[（6.06±0.07）mg/g]，然后迅速回落，之后變化不大;1-MCP處理之后果實的WSP含量迅速增加并維持較高的水平，在整個貯藏期間遠高于對照和ETH處理。ISP含量也隨著果實的成熟不斷增加，ETH和1-MCP處理均增加了貯藏期間果實的ISP含量。CSP含量在自然成熟的前2?d略有下降，之后開始增加，于貯藏第4天達到高峰;ETH處理在貯藏第1天下降到最低后開始增加;而1-MCP處理的CSP含量則是在貯藏第10天出現高峰后開始下降。

?菠蘿蜜的克隆和生物信息學分析

從菠蘿蜜果實轉錄組庫中，挑選到4個PG基因的序列，分別命名為，經過一系列PCR擴增和測序后，最終獲得它們的全長cDNA序列，分別為1221、1416、1371、1434 bp。采用生物信息學在線軟件分析發現，基因分別編碼406、471、456、477個氨基酸，分子量分別為52.27、42.55、51.95、49.00?kDa;在AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4蛋白的氨基酸組成中，甘氨酸（Gly）和絲氨酸（Ser）含量最高，其次含量較高的AhePG3/4為亮氨酸（Leu），AhePG1和AhePG2分別為丙氨酸（Ala）和纈氨酸（Val）;AhePG1和AhePG4編碼蛋白屬于穩定性的堿性蛋白，AhePG2為不穩定的堿性蛋白，而AhePG3為不穩定的酸性蛋白;AhePG2、AhePG3、AhePG4為疏水性蛋白，而AhePG1為親水性蛋白（表3）。

利用SoftBerry ProtComp 9.0軟件對4個PG蛋白進行亞細胞定位預測發現，AhePG1蛋白定位在胞外上、AhePG3、AhePG4蛋白均定位在質膜上的分值最高（共10分：數值越高表示可信度越大）（表4），說明AhePG1蛋白可能定位于胞外，AhePG3、AhePG4蛋白可能定位于質膜上;而AhePG2蛋白定位在胞外、過氧化物酶體、葉綠體、細胞質、線粒體等部位的分值差異不大，它可能在胞外、過氧化物酶體、葉綠體、細胞質、線粒體等部位均有分布。

糖基化位點預測發現，AhePG1、AhePG2、AhePG3蛋白分別在第223、47和230個氨基酸的位置均有1個絲氨酸Ser的糖基化位點，而AhePG4蛋白無糖基化位點。磷酸化位點預測顯示，AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4蛋白分別含有46、45、48和47個磷酸化位點，包括絲氨酸（Ser）、蘇氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）3種磷酸化位點（表5），其中，絲氨酸被磷酸化的位點數目多，分布均勻集中，而酪氨酸被磷酸化的位點分布相對稀少。PHD軟件預測發現，4個PG蛋白質的二級結構均由α-螺旋、延伸鏈和無規則卷曲組成，其中無規則卷曲和延伸鏈是它們的主要組分，延伸鏈均勻分布在整條肽鏈，α-螺旋含量較少，且集中在N端（AhePG4除外，它的N端和C端具有α-螺旋）（表5），這一點在其三維結構上得到了印證（圖3）。

通過NCBI進行序列比對分析，將AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4氨基酸序列與GenBank中登錄的桃、歐洲李、杏、白梨、西洋梨、沙梨、菜豆等氨基酸序列比對，發現AhePG1氨基酸序列與GenBank中登錄的桃（AF095577.1、KF976393.1）相似性最高，分別是75.63%、75.54%;AhePG2氨基酸序列與菜豆（XM_ 007162208.1）氨基酸相似性最高，為73.11%;而AhePG3氨基酸序列與葎草（MN971583.1）、菜豆（XM_007154258.1）的氨基酸序列相似性最高，分別為79.71%和75.71%;而AhePG4氨基酸序列與菜豆（XM_007151391.1）的氨基酸序列相似性最高，為70.75%。

對AhePG1、AhePG2、AhePG3、AhePG4蛋白進行多重序列比對（圖4），發現AhePG1包含PG蛋白特有的4個保守結構域，結構域Ⅰ（SPNTDG）、結構域Ⅱ（GDDC）、結構域Ⅲ（CGPGHGISIGSLG）和結構域Ⅳ（RIK）;AhePG2和AhePG3只包含Ⅰ、Ⅱ 2個結構域，缺失結構域Ⅲ和結構域Ⅳ;AhePG4包含Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ3個結構域，缺失結構域Ⅲ。此外，在AhePG2和AhePG3蛋白保守基序中還存在個別氨基酸發生變異，如在AhePG2蛋白中，結構域I的保守基序‘SPNTDG’中的“S”變成“T”;在AhePG3蛋白中，結構域Ⅰ的保守基序‘SPNTDG’中的“N”變成“Y”，“D”變成“L”，結構域Ⅱ的保守基序‘GDDC’中的第一個“D”變成“Y”。

用MEME工具對菠蘿蜜AhePG蛋白的保守基序進行搜索分析，得到3個保守基序，分別命名為基序motif 1～motif 3（圖5），分析發現Motif 1為AhePG蛋白的保守基序，對應‘SPNTDGI’與‘GDDC’，此外Motif 2也具有較高的保守性，可能與菠蘿蜜AhePG蛋白自身以及它們在不同組織的特異性有關。

為了解AhePG的進化關系，使用軟件MEGA7將4個AhePG基因與66個擬南芥PG基因構建系統進化樹，按照置信值大小劃分，所選的PG蛋白質可分為6個組（clade1～clade6），AhePG2、AhePG3和AhePG4處于同一個分支（clade2）中，而AhePG1單獨在一個分支（clade5）。由進化樹可知，菠蘿蜜PG基因在擬南芥PG基因中有同源基因，AhePG1與AT3G59850.1，AhePG2與AT3G57790.1，AhePG3與AT3G16850.1，AhePG4與AT2G23900.1（圖6）。

?不同處理對菠蘿蜜成熟過程中PG基因表達的影響

如圖7所示，在自然后熟過程中，基因的相對表達量在貯藏前2?d變化不大，第3天上升緩慢，之后迅速增加，于第4天開始接近最大（15.16±1.68），并維持高水平表達;ETH處理的基因表達變化不大;1-MCP處理降低了前8 d中基因的表達，第8天的表達量為1.38±0.23，之后開始上升，于第10天達到最大（12.29±0.86）后開始下降。基因在采后前2 d表達量有所下降，第3天起開始緩慢上升，第4天達到最大后開始下降;ETH處理抑制了前期基因表達的下降，于第1.5天達到最大后開始下降;1-MCP處理抑制了貯藏前4?d 基因的相對表達，隨后其表達量開始上升，于第10天達到最大（4.85±1.04）后開始下降。基因的相對表達量相似，在自然成熟過程中，它們的相對表達量在貯藏第1天變化不大，第2天起開始增加，于第4天達到最大（分別為2.98±0.86、2.08±0.46）后開始下降。ETH處理加快了基因的表達，于第1.5天達到最大后（分別為5.38±0.74、5.00±0.69）開始下降。1-MCP處理抑制了基因在貯藏前8 d和基因在貯藏前4 d的相對表達量（與第0天比變化不大），但在隨后的成熟過程中，2個基因的表達迅速升高，均于第10天達到最大（分別為14.06±1.57、11.11±1.17）后開始下降，在第12天基本不表達。

?各指標的相關性分析

用正常成熟的菠蘿蜜果實的硬度、WSP、ISP、CSP、～基因的表達水平作相關性分析發現，果肉硬度與3種形態的果膠——WSP、ISP、CSP均呈負相關，其中與WSP的相關性為?0.895，達到顯著水平;與～基因的相對表達量也呈負相關，其中與的相關性達到極顯著水平（?0.976）。此外，WSP含量與基因的相對表達量的相關系數為0.838，達到顯著水平（表6）。

?討論

在獼猴桃果實貯藏過程中，果實的軟化與果肉中果膠物質的降解密切相關。楊德興等發現，隨著獼猴桃果實的成熟軟化，PG酶活性不斷增加，原果膠逐步降解成WSP。在8個不同品種的秋子梨果實軟化前后，果肉中的硬度和水溶性果膠含量變化較大，且果肉硬度與水溶性果膠和離子結合果膠含量間均呈顯著負相關，而與共價結合態果膠含量間呈極顯著正相關。本研究發現，隨著菠蘿蜜果實的成熟，果肉硬度快速下降，可溶性果膠和離子型果膠不斷增加，共價態果膠有所下降，果實迅速軟化，且果肉硬度與3種類型的果膠含量均呈負相關，其中與水溶性果膠達到顯著的水平，這與前人的研究有類似的地方，但又有不同，這可能是物種的不同引起的。邵遠志等發現，ETH處理可以促進番木瓜果實中原果膠的分解和WSP含量的上升，而1-MCP處理則極顯著延緩了WSP含量的上升。1-MCP處理抑制了庫勒香梨CSP的分解，降低了WSP、ISP的上升程度。ETH處理促進了菠蘿蜜WSP和ISP含量的上升，加速了果實軟化的進程，這與邵遠志等的研究結果一致;而1-MCP處理抑制了果實貯藏前期果肉硬度的下降，推遲了果實的軟化進程，但明顯提高了3種果膠的含量，這與楊玉榮的研究結果不相符。

PG是一個龐大的基因家族，其蛋白一般具有4個典型的保守結構區域（Ⅰ，SPNTDGI;Ⅱ，GDDC;Ⅲ，CGPGHGIS;Ⅳ，RIK），但仍有少部分蛋白只含PG蛋白的部分保守結構域，甚至缺失保守域。如棗上有41個ZjPG基因，其中只有36個ZjPG蛋白具有完整的保守結構域;在蘋果的85個MdPG中，大部分MdPG蛋白都含有完整或趨于完整的保守結構域，有少數MdPG蛋白存在缺少或缺失現象;又如桃分支E中的13個PG蛋白只具有Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ這3個結構域，都缺少結構域Ⅳ，分支G中的PpaPG82、PpaPG83、PpaPG84不含結構域Ⅰ-Ⅳ。本研究從菠蘿蜜果實中獲得4個PG基因、、AhePG3、，編碼406～477個氨基酸，其蛋白的二級結構主要由延伸鏈和無規則卷曲組成，α-螺旋比例較少且集中在N端，這與‘攜李’的PsPG蛋白類似。AhePG1蛋白含有4個保守結構域，AhePG2、AhePG3只包有結構域Ⅰ、Ⅱ，缺失結構域Ⅲ和Ⅳ;AhePG4含有Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三個結構域，缺失結構域III，這與前人的研究結果相似。此外，在AhePG2、AhePG3蛋白結構域Ⅰ-Ⅱ的保守基序中也存在個別氨基酸的變異，這與蘋果上的研究類似。用MEME工具對蘋果、冬棗、桃中PG蛋白的保守基序搜索分析發現，它們分別含有10、8、6個保守基序（motif 1～motif 10），并且同一物種的不同PG成員所包含的保守基序也不同。本研究在AhePG1～AhePG4蛋白中只搜索到3個保守基序（motif 1～motif 3），可見，PG蛋白中保守基序的數量因物種和PG成員的不同而異。

研究發現，PG基因參與果實的成熟軟化。獼猴桃中有11個AcPG基因在軟化果實中高或中度表達，其中、和 3個AcPG基因與PG活性、果膠含量和果實硬度的特征密切相關，認為它們可能在果實軟化中發揮重要作用。代學慧等發現，杧果中有4個PG基因（、、、）隨果實后熟而表達量增加且表達量較高，同時與杧果果實軟化、細胞壁結構變松散的變化趨勢一致，其中和又與已鑒定的在果實軟化中具有功能活性的基因聚在一起，因此被認為最有可能是杧果果實軟化中的關鍵PG基因。基因在番木瓜果實軟化過程起核心作用。‘攜李’PsPG基因在果實成熟的后期表達較高，參與果實后期的軟化。本研究發現，基因在果實成熟前期表達量低，但在成熟后期高表達，、、基因雖隨果實的成熟表達有所增高，但表達量總體較低。相關性分析發現，基因與果實的硬度呈極顯著的負相關，與水溶性果膠含量呈極顯著正相關。可見，可能是菠蘿蜜果實果膠降解和果實軟化的關鍵PG基因，控制著果實成熟后期的軟化。

與軟化相關的PG基因表達受乙烯的調控。南果梨、、基因和番茄PG基因的表達量在果實成熟過程中都隨乙烯生成量的增加而逐漸升高。外源乙烯或ETH處理果實，可誘導南果梨的、、基因、金冠蘋果基因和獼猴桃基因的表達量，但在杧果上，有7個PG基因隨果實的成熟而表達量下降，外源ETH處理抑制了獼猴桃、基因的表達。本研究發現，ETH處理降低了基因的表達量，但略提高了～基因的表達。可見，不同的PG基因，其表達受乙烯的影響不同。1-MCP作為乙烯受體抑制劑，一般會抑制PG基因的表達。‘槜李’經1-MCP處理之后，PsPG基因的表達受到抑制，果實硬度下降趨勢減緩。1-MCP處理柿果實，抑制了基因的表達上升，延緩了PG酶活性峰。1-MCP處理菠蘿蜜，延緩了4個AhePG表達量的增加，但在該處理果實的后期成熟過程中，卻增加了～ 基因的表達，對基因的表達影響不大。說明，1-MCP處理能延緩菠蘿蜜果實的成熟，但并不影響果實后期成熟時的軟化，～ 基因可能對其果實后期的軟化均有作用。

參考文獻

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