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草莓是我国第二大浆果，栽培面积和产量仅次于葡萄。草莓果实营养丰富，味道鲜美，深受消费者欢迎。近年来随着栽培面积及产量的增长，市场竞争日趋激烈，提高草莓果实品质已经成为焦点。但我国多数草莓品种果实含糖量低，风味偏淡，这在一定程度上制约了草莓的发展。糖含量是果实品质的重要指标之一，糖还是酸、类胡萝卜素和其它营养成分及芳香物质合成的基础原料，糖含量直接影响果实食用价值及商品价值。因此，研究草莓果实糖积累生理及分子机理，可以阐明果实糖调控机制，为科学调控草莓果实品质提供理论依据。
本研究以浙江、上海等地区栽培较广的枥乙女草莓(Pragarzaxa／Tal2assaDuch．cv．Tochiotome)和发展较快的章姬草莓(Fragar／axanal2c~ssaDuch．cv．Zoji)为试材，研究了果实蔗糖、己糖积累的生理机制及调控机理，克隆了己糖代谢关键酶基因，研究了这些基因在草莓果实发育进程中的表达及调控表达模式，主要研究结果如下：
l、糖含量分析表明，花后第1～5周，枥乙女果实中以己糖为主，第5周开始到第8周蔗糖迅速积累，成熟时达到高峰，约占总可溶性糖含量的44.9﹪。葡萄糖和果糖在花后l～5周持续积累，第5到第7周略有下降，之后略有上升，成熟期果糖和葡萄糖分别占总糖含量的27．6﹪、27.5﹪。果实中总糖含量在整个果实发育过程中持续增加。
2、酶活性分析表明，花后第1～6周果实中SPS活性基本呈下降趋势，第6周到成熟期SPS活性略有上升。蔗糖合成酶合成方向活性(SS-S)花后1周水平较高，第2周急剧下降，到第4周略有上升，之后急剧下降，第5周到成熟期活性变化较小。蔗糖合成酶分解方向活性(SS—C)在果实发育的整个过程中都略小于SS—S活性，花后1周水平较高，第2周急剧下降，第2周起到第4周缓慢下降，之后急剧下降，第5周到成熟活性变化较小。酸性转化酶AI在整个果实发育过程中都高于中性转化酶M的活性。AI活性除第2周到第3周和第5周到第6周略有上升外，第1周到第7周AI活性总体呈下降趋势，在成熟期AI活性急剧上升。M活性从第1周到第5周呈缓慢下降，第5周开始到成熟M活性变化很小。
3、己糖激酶活性在果实发育初期最高，随后快速下降，第2周到7周呈缓慢下降趋势，从第7周到果实成熟略有上升。果糖激酶活性在花后第1周到第2周呈下降趋势，第3周快速上升达到最高，随后起到第6周酶活性急剧下降，从第6周开始到成熟期略有上升。统计分析表明，己糖激酶活性与己糖积累呈负相关，但是相关性均未达到显著水平。
4、疏果使枥乙女草莓果实蔗糖、葡萄糖、果糖及总糖含量上升19．2﹪～22.1﹪，蔗糖合成和分解方向、己糖激酶和果糖激酶活性均低于对照，其中蔗糖分解方向酶活性下降幅度明显大于合成方向。遮光和摘叶措施使成熟草莓果实中蔗糖、葡萄糖、果糖水平明显下降，总糖水平明显低于对照，果实中蔗糖分解方向酶活性及合成方向活性均明显高于对照，前者上升幅度明显大于后者，己糖激酶和果糖激酶活性明显大于对照。
5、对草莓总RNA提取方法进行了改进，用2一BE去除了草莓果实中的大部分多糖。设计简并引物，通过盯一PCR技术，首次从草莓叶片中分离到了3个己糖激酶基因，命名为FatIXKl、FaHXK2,Fa＃XK3。Fa＃XKl，GenBank登录号：DQ641514，538bp，编码178个氨基酸，FaNXK2,6enBank登录号：DQ641515，538bp，编码179个氨基酸，Fa＃XK3，GenBank登录号：DQ641516，463bp，编码154个氨基酸。这3个基因编码蛋白质序列中均有植物己糖激酶特有的磷酸化位点、糖识别位点和糖结合位点。FaIIXKl、Fa＃XK2、Fa＃XK3核苷酸序列与桃、水稻、烟草等植物的相似性为75～83﹪，蛋白质序列相似性为62～93﹪。
6、表达分析显示，~aHXKl在章姬果实发育的各个时期均表达，成熟期表达量最高；在果实发育的不同时期均能检测到Fa＃XK2的表达，在转色期(第7周)表达量较低；FaHXK3在果实发育早期(第2、3周)和中期(第6周)表达量较低，转色期不表达，成熟期表达量最高。盛花期后用6﹪葡萄糖喷洒植株，与对照相比，糖处理的果实中在各个时期均未检测到FaHXKl的表达，Fa＃XK2表达在果实发育前期降低，而在果实发育第6周和第7周增强，成熟期表达量降低；FaHXK3在果实发育第2周和第3周不表达，第7周对照果实中不表达，而处理果实中表达，成熟期处理果实中不表达。
7、设计简并引物，通过RT一PCR技术首次分离到了1个草莓果糖激酶基因，命名为FaFRKl(GenBank登录号：DQ641517)。?a?RKl长度为552bp，编码183个氨基酸。同源性分析显示，FaFRKl核苷酸序列与马铃薯、番茄、拟南芥、水稻等植物相似性为78～85﹪，蛋白质序列相似性为60～76﹪。
8、表达分析显示，FaFRKl在果实发育早期表达量较低，在第3周到成熟期的其它几个时期均可以检测到较高的表达量。葡萄糖处理植株后，?a?RKl在果实发育初期表达量明显增加，而在成熟期表达量较对照有所下降。
9、根据OenBank中已经登录的草莓细胞壁酸性转化酶基因AF000521，设计一对特异引物，通过RT一PCR方法从草莓叶片中分离到了酸性转化酶基因，该基因长为604bp，编码200个氨基酸，BLAST检索显示，该核苷酸序列与AF000521相似性为98﹪。半定量RT一PCR表达分析显示，草莓果实发育第2周、第3周、第6周和第8周均可检测到酸性转化酶基因表达，其中第2周表达量较小，转色期(第7周)该基因不表达。葡萄糖处理植株后，与对照相比，果实发育第2周和第3周转化酶基因不表达，第6周表达减弱，而第7周对照果实中不表达，处理果实中可以检测到其表达，成熟果实中表达较对照弱。