海巴戟果實軟化相關基因McXTH的克隆和表達分析

李佳瑩，宮樹森，秦英，金璨，吳田

（西南林業大學園林園藝學院，昆明 650224）

海巴戟（Morinda citrifoliaL.）別名諾麗，為茜草科（Rubiaceae）巴戟天屬的多年生熱帶、亞熱帶植物，海巴戟果實具有可食用性，含有豐富的功能性成分和營養成分，被廣泛應用于醫學、食品等領域[1]。海巴戟果實成熟類型為呼吸躍變型，在成熟階段中體積逐漸膨大，表皮由綠色逐漸轉變為奶白色，物質積累逐步達到鼎盛狀態，而果實硬度則呈現下降狀態。有研究表明，果實硬度與果實組織細胞的細胞壁等細胞結構有密切的聯系[2]。細胞壁作為植物所特有的一種細胞結構，對細胞起著保護和支撐的作用。XTH作為細胞壁松弛因子[3]，通過對半纖維素木葡聚糖有轉糖基和水解作用，從而修飾細胞壁功能，在果實成熟的過程中起到軟化果實的作用[4]。因此，XTH基因在海巴戟果實軟化過程中的功能研究具有重要的意義。通過M.J.Baumann等[5]對XTH活性蛋白的研究，發現按照XTH蛋白可以被分為兩類。一類具有木葡聚糖內轉糖苷酶活性（xyloglucan endoglycosylase, XET），對木葡聚糖分子進行內切，并將內切產生的還原性末端連接到另外一個木葡聚糖鏈上；另一類具有木葡聚糖內轉糖水解酶（xyloglucan endo-hydrolase, XEH）活性，對木葡聚糖β-1,4糖苷鍵具有專一性水解作用[6]。XTH是一類多基因家族的編碼蛋白[7]，在與最適底物木葡聚糖相結合后，能使底物水解并產生中間產物“糖基-酶”，繼而進一步產生糖基酶反應和水解反應，從而作用在細胞壁結構上，調節細胞壁的完整性[8]，其中序列為DEIDFEFLG的催化位點起重要作用，與XTH的酶促反應相關，是XTH基因家族的一段保守基因序列[9-10]。……