CsGR-RBP3克隆及其在采后黄瓜耐冷性中的功能

　　

摘要：

目的 黄瓜（Cucumis sativus L.）是冷敏性蔬菜，采后贮藏易发生冷害，限制了低温贮藏技术在采后黄瓜上的应用。低温处理诱导CsGR-RBP3（glycine-rich RNA-binding protein 3）在采后黄瓜中的表达，克隆CsGR-RBP3，并研究其在采后黄瓜耐冷性中的功能，为抗冷黄瓜新品种的培育提供候选基因。 方法 以黄瓜果皮cDNA为模板克隆CsGR-RBP3编码序列，利用病毒介导的基因沉默（virus-induced gene silencing, VIGS）技术在采后黄瓜中抑制低温诱导的CsGR-RBP3表达，研究其表达降低对冷藏黄瓜冷害的影响，并利用RNA-Seq鉴定CsGR-RBP3调控采后黄瓜耐冷性的关键代谢通路。 结果 黄瓜CsGR-RBP3编码1个含有168个氨基酸残基的蛋白质，蛋白序列中含有保守的RRM（RNA-recognition motif）结构域，可能是一个线粒体相关蛋白，与拟南芥AtGR-RBPs的序列相似性较低。抑制低温诱导的CsGR-RBP3表达加重采后黄瓜冷害，并下调冷诱导相关基因的表达，降低线粒体抗氧化酶活性和相关基因的表达。此外，可能受CsGR-RBP3调控的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）显著富集在苯丙氨酸代谢、苯丙烷素生物合成和植物?病原菌互作途径中，这3个途径中的DEGs在低温诱导的CsGR-RBP3表达被抑制后整体下调。这些结果表明，CsGR-RBP3表达与冷藏黄瓜抗冷性正相关，其可能通过调控线粒体相关抗氧化酶活性，维持线粒体氧化还原平衡，并整合多个防御途径正向调控采后黄瓜抗冷性。 结论 CsGR-RBP3在黄瓜采后耐冷性中具有重要功能，其可能通过多个防御途径调控采后黄瓜耐冷性。