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美洲南瓜(Cucurbita pepo)为一年生蔓生草本植物,在北方保护地大面积栽培,而裸仁美洲南瓜(Hull-less Cucurbita pepo)作为美洲南瓜新型的栽培变种之一,是自然界中罕见的一种变异类型,但是近年来由于裸仁美洲南瓜育种技术传统、无壳率不稳定和综合商品性状不优,以及美洲南瓜白粉病和病毒病大面积发生等问题,成为限制裸仁美洲南瓜种质创新的一个瓶颈问题。因此,本研究以有壳和裸仁美洲南瓜为试材,构建了种皮PAL基因RNAi表达载体,并对其编码蛋白进行了亚细胞定位,以及测定了白粉菌和西瓜花叶病毒(WMV)侵染后不同抗感品种不同组织部位PAL基因的表达特性,主要研究结果如下:(1)采用“同源克隆法”克隆了有壳和裸仁美洲南瓜PAL基因EST序列,其序列长度分别为815bp和812bp,并利用BLAST软件对有壳和裸仁美洲南瓜PAL基因EST序列与NCBI中已报道的黄瓜PAL基因EST序列进行比对,结果表明有壳和裸仁美洲南瓜PAL基因序列与已报道的黄瓜PAL基因EST序列同源性分别为92.44%和92.76%。同时,以克隆获得的有壳美洲南瓜PAL基因部分靶标序列作为干扰片段,设计特异性引物扩增有壳美洲南瓜PAL基因正反义片段,并以pHANNIBAL作为过渡中间载体引入大小为799bp的内含子序列形成发卡结构,构建了由CaMV35S启动子驱动的具有正义基因片段-pal(f)-pdk intro-反义基因片段-pal(r)的植物干扰表达载体pCEPSPS-FPR。(2)利用分子生物学软件对有壳和裸仁美洲南瓜PAL基因编码蛋白进行亚细胞定位,结果表明PAL基因编码蛋白位于细胞质内和内质网内。同时,通过构建重组质粒pCAMIBA-PAL3-GFP和pCAMIBA-PAL13-GFP,以及采用“基因枪”将重组质粒分别转入洋葱内表皮细胞,利用激光扫描共聚焦显微镜观察到绿色荧光出现在细胞质内和内质网内。因此,有壳和裸仁美洲南瓜种皮PAL基因均为细胞质和内质网定位蛋白。(3)不同抗感美洲南瓜品种接种白粉病菌后,PAL基因相对表达量显著升高,且接种后不同天数、不同品种和不同部位PAL基因相对表达量均存在显著差异。随着接种天数的增加,不同抗感品种不同部位PAL基因相对表达量整体呈现出先增加后降低的趋势。抗病品种“小三星F2”和“四星F1”接种白粉菌后叶片中PAL基因相对表达量增加较为显著,叶柄和茎秆次之,并且其相对表达量在第7和9天达到最大值;感病品种“金12F1”和“金12F2”接种白粉菌后叶片中PAL基因的相对表达量较抗病品种低,但与对照相比,其PAL基因相对表达量显著增加,并且其相对表达量在第9和11天达到最大值,因此,可推测PAL基因的相对表达量与美洲南瓜品种抗白粉病的强弱呈正相关,即表明PAL基因与美洲南瓜的抗病性具有密切的关系。(4)接种WMV后不同抗感品种不同组织部位PAL基因相对表达量随着接种时间的增加,整体呈现出先增加后降低的趋势,而且不同组织部位PAL基因相对表达量总体呈现出叶片较高,叶柄和茎秆次之。同时,接种后5个品种不同组织部位PAL基因相对表达量与对照相比均存在显著差异,且抗病和中抗品种不同组织部位PAL基因相对表达量显著高于感病品种,其中抗病品种GBRV-8不同部位PAL基因相对表达量相对较高,中抗品种GBRV-6,抗病品种GBRV-12和GBRV-13不同部位PAL基因相对表达量次之,而感病品种光板PAL基因相对表达量最低,因此,可推测PAL基因的相对表达量与美洲南瓜品种抗病毒病强弱密切相关。