Tích lũy proanthocyanidin và phản ứng phiên mã ở vỏ hạt đậu cranberry (Phaseolus vulgaris L.) có mức độ mẫn cảm khác nhau với hiện tượng sẫm màu sau thu hoạch

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Hai RIL được trồng trong nhà kính, thu hạt ở 3 giai đoạn: sớm, trung gian, chín. Hàm lượng proanthocyanidin (DMACA assay) ở dòng mẫn cảm tăng gấp đôi ở giai đoạn trung gian so với sớm, duy trì đến chín; ở dòng không mẫn cảm hầu như không phát hiện. RNA-seq 18 thư viện cDNA vỏ hạt (3 giai đoạn × 2 RIL × 3 lặp) thu được ~51–55 triệu cặp đọc/ thư viện, ghép vào bộ gen P. vulgaris G19833, xác định 1.336 gen biểu hiện khác biệt (≥1,4 lần; p≤0,01).  

Cụm gen biểu hiện cao ở dòng mẫn cảm gồm các gen “late biosynthesis” (PvF3H1, PvDFR1, PvLAR, PvANS, PvANR1), vận chuyển (PvMATE1/2), và TF (PvMYB6, PvMYB11) — đồng biểu hiện, đạt đỉnh ở giai đoạn trung gian; vỏ hạt dòng không mẫn cảm có biểu hiện rất thấp. Phân tích phylogenetic cho thấy PvMYB6, PvMYB11 gần với các MYB kích hoạt con đường PA ở loài khác; promoter các gen cụm 2 giàu motif gắn MYB/bHLH.  

PCA giữa mức proanthocyanidin và dữ liệu biểu hiện xác định PvF3H1, PvDFR1, PvANR1 cùng 2 gen chưa rõ chức năng (Phvul.006G097300, Phvul.003G174200) liên quan chặt đến tích lũy PA; PvANR1 có tương quan mạnh nhất. PvANR1 được clone, biểu hiện ở E. coli, tinh sạch (37,4 kDa), cắt thẻ His, thu ~6,75 mg/6 L nuôi cấy. Hoạt tính in vitro: với cyanidin + NADPH, tạo epicatechin và catechin; ức chế bởi nồng độ cyanidin cao hơn K0.5; NADPH hiệp đồng (Hill ~2,5).  

Thử nghiệm nảy mầm: hạt già dòng không mẫn cảm nảy mầm sớm hơn 1 ngày và tỷ lệ cao hơn trong 4 ngày đầu; đến ngày 9 cả hai đạt >92%. Sự chậm nảy mầm ở dòng mẫn cảm có thể liên quan lớp vỏ giàu PA giảm thấm và ảnh hưởng điều hòa hormone.