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草莓(Fragaria ananassa Duch)是一种经济价值较高的保健水果,属果中之上品。类胡萝卜素既是决定水果、蔬菜内在营养品质的重要指标,也是影响果实外观品质和花卉观赏价值的重要因素,了解植物类胡萝卜素积累的特点与代谢的生理机制,对于进一步调控植物类胡萝卜素的生物合成途径,改善园艺植物的食用品质和观赏品质具有重要的意义。草莓中含有丰富的类胡萝卜素,目前关于草莓类胡萝卜素的研究较少,草莓类胡萝卜素生物合成途径中相关基因的分离和鉴定、各种代谢酶的结构和功能以及类胡萝卜素积累特点和代谢机制的研究国内外甚少报道。本项目以草莓‘丰香’果实为试验材料,克隆草莓类胡萝卜素合成途径中关键基因PSY、ZDS和PDS,为研究草莓类胡萝卜素合成代谢机制奠定基础,为草莓育种提供丰富的基因源,为后期利用基因工程改善草莓及其他作物品质提供实践基础,具有广阔的经济价值和社会价值。主要试验结果如下:1.建立了草莓果实RNA样品无蛋白、多糖、酚类及其它小分子物质污染的提取方法,提取的RNA质量较高、完整性较好。2.克隆获得了草莓PSY基因全长序列,该cDNA全长1458 bp,具有完整的开放阅读框,共1194个碱基,编码398个氨基酸。该序列完整的开放阅读框推导的氨基酸序列与玉米( NP001108117.1 )、胡萝卜( Q9SSU8.1 )、万寿菊(AAM45379.1)、番木瓜(ABG72805.1)、柚(ABY86652.1)等的氨基酸序列一致性分别为80%、75%、72%、74%,相似性达87%、85%、81%、84%。用DNAMAN软件分析植物PSY蛋白的系统进化,发现草莓PSY与胡萝卜和玉米的PSY蛋白亲缘关系比较近。3.克隆获得了草莓PDS基因全长,该cDNA全长2043 bp,具有完整的开放阅读框,共1704个碱基,编码568个氨基酸。该序列完整的开放阅读框推导的氨基酸序列与杏(AAX33347.1)、葡萄柚(AAK51545.1)、柚(ACE79168.1)、番木瓜(ABG72807.2)等的氨基酸序列一致性分别为87%、86%、86%、81%,相似性达92%、93%、93%、88%。用DNAMAN软件分析植物PDS蛋白的系统进化,发现草莓PDS与杏的PDS蛋白亲缘关系比较近。4.克隆获得了草莓ZDS保守区和3′端共1709 bp的序列,该片段编码488个氨基酸残基,3′端非编码区242 bp。经NCBI网站上BLAST检索,发现与苹果(AAQ04224.1)、柑橘(BAB68552.1)、柚(ACE79169.1)、甜橙(CAC85667.1)的氨基酸序列一致性分别为92%、89%、88%、88%,相似性达96%、94%、93%、94%。