宁夏枸杞果皮蜡质基因LbCER3的克隆和功能验证

　　摘要： 以宁夏主要栽培品种‘宁杞1号’、‘宁杞5号’为供试材料，采用GC-MS、转录组学、分子生物学等方法，开展了不同发育时期果实角质层外蜡和角质层内蜡含量和组分变化规律研究、果实蜡质关键基因筛选与克隆和功能验证研究。果实发育和成熟过程中‘宁杞1号’和‘宁杞5号’角质层内蜡和角质层外蜡含量逐渐降低，‘宁杞1号’总蜡质含量显著大于‘宁杞5号’；‘宁杞1号’和‘宁杞5号’角质层外蜡与内蜡组分相同，主要为烷烃类、酯类和酸类；转录组学和加权基因共表达网络分析（WGCNA）将LbCER3确定为关键基因，LbCER3基因CDS全长1884 bp，编码628个氨基酸，含有一个C端WAX2结构域（Wax2_C）和脂肪酸羟化酶结构域（FA_hydroxylase）；构建了LbCER3过表达载体，在番茄中成功转化，转基因株系T1代叶片叶绿素浸出率显著降低，叶片蜡质含量显著增加，蜡质组分烷烃和酸类含量显著增加；LbCER3具有组织特异性在叶片中优势表达。以上研究结果表明，LbCER3是枸杞果实蜡质合成的关键基因。