与水果软化有关的草莓果胶甲基酯酶的基因组展示和功能性GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

果胶甲基酯酶（PME）是一种水解酶，其催化同态肌炎患者的去甲基酯，对照果胶重建，对细胞壁改性的调节至关重要。在果实成熟阶段期间，PME介导的细胞壁重塑是确定果实固体性和软化的重要过程。草莓果实是一种柔软的水果，寿命短，由于坚固的纹理迅速。因此，草莓果实刚性的预接收改善是延长果实清爽时间的先决条件。虽然PME已经在模式植物中得到了很好的描述，但是关于PME的功能和进化特性的知识GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba草莓的基因家族仍然有限。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

共54岁GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba基因(GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba）在林地草莓（GydF4y2Ba草莓属vescaGydF4y2Ba“夏威夷4”)。系统发育和基因结构分析将其划分GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因分为四组(组1-4)。重复事件分析表明，串联和分散重复有效地促进了草莓PME家族的扩展。通过转录组分析，我们确定GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba作为最丰富的表达GydF4y2BaPME.GydF4y2BaS，且受脱落酸的正向调控。基因操作的GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba通过过度表达和RNAI沉默显着影响果实的坚定性，果胶含量和细胞壁结构，表明PME用于草莓果实软化。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

我们的研究通过系统发育方法，进化预测和遗传分析来分析了草莓果胶甲基酯酶。我们验证了重要作用GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba在草莓果实软化过程中的调节中，通过改变PME水平，为改善草莓果实的指南提供了一种。GydF4y2Ba

细胞壁是植物细胞膜周围的结构层，为植物生长提供保护和强度。细胞壁的构造，分化，成熟和降解产生刚性但柔性外围，用于细胞分裂，细胞分化和多蜂窝器官图案[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba]．细胞壁由纤维素-半纤维素网络和交联的果胶组成[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba]．果胶被定义为一种杂多糖，主要含有同半乳糖醛酸(HG)、鼠李糖半乳糖醛酸- i、鼠李糖半乳糖醛酸- ii和木糖半乳糖醛酸成分，有助于壁孔隙度、壁水化和细胞间粘附[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

果胶的稳态由不同种类的果胶改性酶调节[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba]．果胶甲基酯酶(PME, EC 3.1.1.11)是果胶修饰酶之一，[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba]，在植物发育过程中扮演不同的角色[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba]．PME催化果胶在释放甲醇和氢离子的过程中发生脱甲基酯反应生成羧基[GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba]．主要成分的脱盐，PME的Hg导致产生游离羧酸基团的产生[GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba]．由于PME活性低，HG的甲基化水平较低，通常会导致壁硬度增加，从而影响植物发育的各个方面，如下胚轴的生长[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba，花粉管伸长[GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba，胚胎发育[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]和种子萌发[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba]．相比之下，较高的PME活性使高水平的HG脱甲基化产生相反的效果，即细胞壁松动。例如，在花原基上施用高水平的PME，诱导异位原基的形成，异位原基是由细胞壁结构松动引起的[GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

除上述植物发育过程外，pme控制的果胶修饰也参与了果实品质的调控。在果实成熟过程中，一系列果胶降解酶分泌到细胞壁中，导致果胶聚合物降解，果胶水平降低[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．所得到的果实发育过程称为水果软化。在草莓（GydF4y2BaFGydF4y2Ba．×GydF4y2Baananassa.GydF4y2Ba，duch。CV香气），PME活动与软化有密切的关系。它在草莓果实熟练中诱导酸果胶的突然增加[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba]在UV-C照射后立即减少，随着更坚固的水果的结果[GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba]．GydF4y2BaFape1.GydF4y2Ba专在草莓果实中表达，在成熟过程中表达量逐渐增加，在转折期达到最大值[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]．在番茄果实中，PME酶的沉默与细胞壁中可溶性固体水平和可溶性聚核苷酸水平降低相关，这导致果实刚度的增加[GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba]．在苹果果实成熟过程中，植物激素乙烯和低温显著增加PME活性，加速果实软化[GydF4y2Ba25.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba26.GydF4y2Ba]．因此，PME介导的细胞壁改性是控制果实质量和刚性的必要过程。GydF4y2Ba

基因组广泛识别GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba基因已被广泛研究许多植物物种，如GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba]， 白饭 （GydF4y2Bao.苜蓿GydF4y2Ba亚普。GydF4y2Bajaponica.GydF4y2Ba简历。） [GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba),杨树(GydF4y2Ba杨树sppGydF4y2Ba。）[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba],亚麻[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba]和亚洲棉花（GydF4y2BaGossypium植物园GydF4y2Ba）[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]．这些物种的所有PME基因含有催化活性区PME结构域，其中一些还包含果胶甲基酯酶抑制剂（PMEI）结构域[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]．随着表达测定，这些研究发现了一些候选人GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba具有组织特异性表达模式的基因。例如,八GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba来自棉花的纤维在二级壁增厚中显示出纤维主导的表达，为进一步研究功能提供了一个重要的基础GydF4y2BaPME.GydF4y2BaS棉纤维发展中的S [GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]．虽然PME已经在模式植物中得到了很好的描述，但是关于PME的功能和进化特性的知识GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba蔷薇科植物的基因家族仍然有限。GydF4y2Ba

草莓属vescaGydF4y2Ba由于其基因组较小且已测序，是二倍体(2n = 14,240mb基因组)，因此正在成为蔷花科植物物种的模式植物[GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba]．草莓果实是一种柔软的水果，寿命短，由于坚固的纹理迅速。因此，草莓果实刚性的预接收改善是延长果实清爽时间的先决条件。在我们的研究中，我们的目的是通过操纵果实开发期间，通过操纵键细胞壁降解酶，PMES来改善草莓果实刚性。首先，通过对草莓的基因组序列的全局分析GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba（GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba)基因，54个ungenes被鉴定为候选成员GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba．进行系统源，基因结构和预测功能，表征FVPME。转录组分析表明GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba在果实成熟阶段特别丰富。在成熟的成绩单期间，与逐渐减少的果实固体相关联GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba逐渐增加。进一步的瞬态遗传操纵GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba在过度表达和沉默方法中，在草莓果实中得到了结论GydF4y2BaFvPMEGydF4y2BaS对果胶含量和果实硬度的调节是必需的。本研究为PME酶修饰提高草莓果实硬度提供了初步的认识。GydF4y2Ba

植物材料GydF4y2Ba

7代自交系GydF4y2Baf . vescaGydF4y2Ba加入，即Ruegen（Ru F7-4，Ref-Fruited）在本研究中用作野生类型[GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba]．这些植物在温室中生长(22°C、相对湿度65%、光照16 h/8 h)。收集后立即用液氮冷冻保存于−80℃，用于RNA分离。GydF4y2Ba

PME基因的全基因组鉴定GydF4y2Ba

基因文件GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba从tair下载（GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba信息资源,GydF4y2Bahttp://www.arabidopsis.org/GydF4y2Ba）.基因文件GydF4y2Ba草莓属vescaGydF4y2Ba（草莓），GydF4y2BaMalus Domestica.GydF4y2Ba(苹果),GydF4y2Ba李属却已GydF4y2Ba（中国李子），GydF4y2BaPrunus PersicaGydF4y2Ba（桃子）和GydF4y2Ba罗莎对GydF4y2Ba(玫瑰)从GDR数据库下载(蔷薇科基因组数据库:GydF4y2Bahttp://www.rosaceae.org/GydF4y2Ba）.基因文件GydF4y2BaPyrus bretschneideriGydF4y2Ba(梨)从梨基因组数据库(GydF4y2Bahttp://peargenome.njau.edu.cn/GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

PF01095（PME域）和PF04043（PMEI域）的隐马尔可夫模型（HMM）配置文件从PFAM数据库下载（GydF4y2Bahttp://pfam.sanger.ac.uk/GydF4y2Ba）和HMMER软件包[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba]用来检测GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba具有最佳e值截断值1e的基因GydF4y2Ba^{- 10.GydF4y2Ba}．这些序列被认为是电位序列GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba基因。验证HMM搜索，这些候选人的序列GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba通过GenBank的blastp程序对NCBI非冗余蛋白数据库进行查询，仅搜索命中最好(e值小于1e)的结果GydF4y2Ba^{- 5GydF4y2Ba})和‘果胶甲基酯酶抑制剂’进行了后续研究。GydF4y2Ba

系统发育、基因结构和基序分析GydF4y2Ba

使用Mega X构建生根的系统发育树[GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba利用邻居（NJ）标准并使用最大似然（ML）方法验证，基于所有PME基因的全长氨基酸序列的多长氨基酸序列的多个对准来进行1000个引导复制GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba那GydF4y2Ba草莓属vescaGydF4y2Ba那GydF4y2BaMalus Domestica.GydF4y2Ba那GydF4y2BaPyrus bretschneideriGydF4y2Ba那GydF4y2Ba李属却已GydF4y2Ba那GydF4y2BaPrunus PersicaGydF4y2Ba和GydF4y2Ba罗莎对GydF4y2Ba使用ClustalW [GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．通过对CDS序列与相应的全基因组序列的比对，分析了其基因结构GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba使用基因结构显示服务器(GSDS)在线网站显示基因[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba]．此外，检测到保守的图案GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba使用motif分析工具Multiple Em for motif Elicitation (MEME) [GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]除了两个：MOTIF站点分发，任意重复的默认参数;最大主题数，30。GydF4y2Ba

同步分析GydF4y2Ba

我们在原基因组复制数据库(Genome Duplication Database, PGDD)中使用的方法的基础上，采用改进的方法进行同源性分析[GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba]．首先，在整个基因组上进行BLASTP对齐以鉴定候选同源基因对（E <1EGydF4y2Ba^{- 5GydF4y2Ba}，前5场比赛)。然后将候选基因上传到MCScanX软件中，并设置默认参数[GydF4y2Ba40GydF4y2Ba那GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba]识别同步链。我们还使用McScanx进一步区分PME基因家族的WGD /段，分散，近端和串联复制事件。GydF4y2Ba

识别促进剂的顺式元素GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因GydF4y2Ba

1.5 kb启动子序列上的顺式元件GydF4y2BaFvPMEGydF4y2BaPlantCARE预测的基因[GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba]．顺式元件的位置通过在线网站:Gene Structure Display Server (GSDS)显示[GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

基因表达分析GydF4y2Ba

从NCBI获得不同草莓品种的RNA-SEQ数据（Neinongxiang，Prjna438551; Toyonoka，Prjna394190; Camarosa，Prjeb12420;甜蜜查理，Prjna263114; Benihoppe，Prjna473417;黄色奇迹，SRA065786）。热图在R中使用热图绘制。2Function based on the logarithmically (log2) transformed reads per kilobase per million (RPKM) values of each PME gene.

纹理分析GydF4y2Ba

Ta.xt.plus纹理分析仪（稳定的Micro Systems Ltd.，Surrey，UK）以及测量探头P / 5S（5毫米球形不锈钢，供应的纹理分析仪提供）用于质地测定。该系统配备了纹理剖面分析（TPA）。测量硬度作为在组织破裂期间达到的最大渗透力（n）。最大渗透力设定为25 n。其他可测量的参数是：预测试速度1 mm·sGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba};测试速度1 mm·sGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}穿透距离5毫米进入果实。测量在0.04 N时自动触发。样品压缩所需的最大力是10次测量的平均值。GydF4y2Ba

质粒构建GydF4y2Ba

用于质粒构建的引物列在附加文件中GydF4y2Ba2GydF4y2BaS1:表。的编码区GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba使用Primerstar®GXLDNA聚合酶（Takara，Japan）的“Ruegen”的cDNA扩增基因，将亚克隆到PDONR221中，然后使用Gateway®技术插入二元载体PK7WGF2中。对于RNAi，部分编码序列GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba(1 - 385个基点)GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba（将1-361bp）亚克隆到pdonr221中，然后插入二元载体pb7gwiwg2。将正确的融合构建体转移到GydF4y2Ba根癌土壤杆菌GydF4y2Ba对菌株GV3101进行冻融试验。GydF4y2Ba

FVPME的亚细胞定位GydF4y2Ba

3周大的叶子GydF4y2Ba烟草benthamianaGydF4y2Ba植物的背面被渗透GydF4y2Ba农杆菌GydF4y2Ba暂停(ODGydF4y2Ba_600GydF4y2Ba= 0.6)。浸液72 h后，用FM4-64对叶片进行染色，用Zeiss LSM880共聚焦显微镜(Zeiss, Germany)观察荧光信号。GydF4y2Ba

组织学分析GydF4y2Ba

采用福尔马林-乙酸-酒精(FAA)固定剂[甲醛溶液:冰乙酸:70%乙醇(v/v);5: 5: 90, v/v]在4°C下1周。样品在乙醇系列溶液中脱水，石蜡包埋。切片采用德国徕卡RM2255超微切片机进行切片(10 μm)， 1% (w/v)甲苯胺蓝o染色，染色后尼康SMZ18显微镜观察。GydF4y2Ba

瞬间转化成草莓果实的果肉GydF4y2Ba

如前所述，利用农业渗透进行瞬时转化草莓果肉[GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba]．GV3101菌株GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba使用注射器在授粉（DAP）之后，过表达或RNAi构建体在18d中渗透到“Ruegen”果肉中。用三份酸盐注射六种植物或水果。将转化的样品在22℃下置于黑暗中，过夜，然后在表型分析之前将其转移到植物四（22℃，16-H的光和8-H黑暗）中。GydF4y2Ba

细胞壁果胶含量GydF4y2Ba

细胞壁果胶含量的测定是根据之前的研究进行的[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．第一次分离出水果的醇不溶性细胞壁材料，用96％乙醇分离，通过浓缩的样品孵育和水解并水解GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba所以GydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba．采用microplate分光光度计(Multiskan GO 1510，美国Thermo Fisher)比色法测定糖醛酸含量。以半乳糖醛酸为标准品，以果胶含量表示为半乳糖醛酸当量(GaE)。GydF4y2Ba

QRT-PCR基因表达分析GydF4y2Ba

使用用于定量逆转录-PCR（QRT-PCR）分析的cDNA使用一步基因组DNA去除和CDNA合成试剂盒（Transgen，China）合成。使用Monamp TM ChemOHS QPCR混合物（Monad，China）进行QRT-PCR。引物由Sangon Biotech公司（中国）合成，并在附加档案中显示GydF4y2Ba2GydF4y2BaS1:表。使用三种生物样品和三种技术重复进行分析。每个基因的相对表达水平标准化为内部控制GydF4y2BaFvactin.GydF4y2Ba和GydF4y2BaFVGAPDH.GydF4y2Ba到2GydF4y2Ba^{-ΔΔcp.GydF4y2Ba}算法(GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

草莓果实激素处理测定GydF4y2Ba

激素溶液的浓度与之前的研究一致[GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba]．乙醇的股票溶液浓度为5mm，用于纳尔氨基乙酰胍（Ndga）（NDGA）（纳拉丁，中国）。用于处理的工作溶液的浓度为在DDH中稀释的NDGA为100μmGydF4y2Ba_2GydF4y2Bao.将约20μl的NDGA工作溶液注入15个DAP果实中。GydF4y2Ba

统计分析GydF4y2Ba

采用Graphpad prism 8.0软件(Graphpad software, USA)进行单因素方差分析。组间显著差异用GydF4y2BaP.GydF4y2Ba单因素方差分析< 0.05,Tukey’s HSD post hoc test。GydF4y2Ba

加入数据GydF4y2Ba

本文中的序列数据可在GenBank中找到，登录号如下:FvPME38 (MK775554);FvPME39 (MK775555)。GydF4y2Ba

罗萨斯植物中PME基因的鉴定GydF4y2Ba

为了鉴定蔷薇科植物的PME基因序列，从蔷薇科植物中寻找PME候选基因GydF4y2BaFragaria vesca，Malus domestica，Pyrus bretschneideri，Prunus mume，李属PersicaGydF4y2Ba和GydF4y2Ba罗莎对GydF4y2Ba基因组采用两种策略:隐马尔可夫模型搜索(HMMsearch)，采用HMM配置文件PF01095 (PME域)和PF04043 (PMEI域);BLASTP搜索使用PME蛋白GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba作为疑问。结果，单独鉴定54,78,79,57,66和53个PME基因GydF4y2Ba草莓属vescaGydF4y2Ba（草莓）GydF4y2Ba，Malus domesticaGydF4y2Ba（苹果）GydF4y2Ba, Pyrus bretschneideriGydF4y2Ba（梨）GydF4y2Ba，梅克驼姆GydF4y2Ba(梅花)GydF4y2Ba,碧桃GydF4y2Ba（桃子）和GydF4y2Ba罗莎对GydF4y2Ba(玫瑰)(附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba：表S2），命名为GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba那GydF4y2Bamdpme.GydF4y2Ba那GydF4y2BaPBPME.GydF4y2Ba那GydF4y2BaPMPME.GydF4y2Ba那GydF4y2Bapppme.GydF4y2Ba,GydF4y2BaRcPMEGydF4y2Ba(表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.基于域结构，这些GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba基因分为两个亚家族:I型PME只包含PME结构域，II型PME同时包含PME和PMEI结构域GydF4y2Ba2GydF4y2Ba：表S3）。GydF4y2Ba

系统发育分析GydF4y2Ba

探讨。之间的进化关系GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba和六种罗莎癖植物，我们根据66的多个序列对准使用Mega X构建了一个系统发育树GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2BaPMES（GydF4y2Baatpme.GydF4y2Ba）和387.GydF4y2Ba点GydF4y2Ba罗萨斯植物。系统发育树表明PME基因被分成四组，通过自举值强烈支撑（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）.基于分类GydF4y2BaAtPMEsGydF4y2Ba387个具有PME和PMEI结构域的PME基因聚类在1-3组，其余仅含有PME结构域的PME基因则属于4组。此外，1、2、4组又分为若干亚组(1a-1 g组、2a-2b组、4a-4d组)。在此基础上，我们发现大多数进化支/亚进化支由蔷薇科植物和蔷薇科植物的基因组成GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba,这表明GydF4y2BaAtPMEsGydF4y2Ba和GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba蔷薇科植物的基因是从一个共同的祖先进化而来的。同时，我们还鉴定了具有物种特异性的PME亚枝，如1a-2、1a-3、1b-2、1e-1、1f-1、2a-1、3-1、4a-1、4a-3、4c-1和4d-2亚枝(图)。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba），暗示罗萨斯植物中发生的独立进化事件。有趣的是，在第3组，GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba来自苹果和梨的基因聚在亚枝3-1中，完全从亚枝中分离出来GydF4y2Ba点GydF4y2Ba草莓，玫瑰，桃子和中间李子。此外，在特定于物种的子方法4a-1中，基因数GydF4y2Ba点GydF4y2Ba从桃子和中间李中李子膨胀，表明PME在桃和中国李子中的特殊功能。GydF4y2Ba

不同的复制事件控制罗萨斯植物中PME基因的扩展GydF4y2Ba

为了进一步了解PME基因是如何进化的，我们对PME基因复制事件进行了研究GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba和六种植物种类。如图1所示。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba，分散的基因复制代表基因膨胀的主要事件，因为它占39.4％（66例，共66例，共54例，共54例，共78例，共78个），38.6％（共57％）和45.3％PME基因的（53例53）GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba，林地草莓，苹果，中国李子和玫瑰。相比之下，梨和桃中的串联基因复制更频繁地发生，占38％（30分79）和43.9％（第29条第66条）（附加档案GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S4)。此外，WGD/节段复制是梨、苹果和玉米中PME基因家族扩增的另一个主要驱动力GydF4y2BaArabidposisGydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba和额外的文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S4)。这些结果暗示不同的重复事件控制PME家族扩展GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba和六种罗莎萨诸种类。GydF4y2Ba

基因结构，保守的主题和物理分布GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因GydF4y2Ba

如上所述，草莓果实是易腐烂的。为了提高草莓果实刚性并延长水果清爽时间，我们首先分析了草莓GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba通过生物信息学和遗传分析基因。基因结构和保守的基序分析提供了进一步证据支持基因家族的系统发育拓扑分类。基因结构分析GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba据表明，第1-3组中的大多数构件包含位于保守位置的一个或两个内含子，而第4组成员包含三到四个内的内含子的位置（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Baa).寻找潜在的守恒主题GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba，我们应用MEME工具分析54的序列GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba．共检测到16个保守的motif，命名为motif 1-16(图1-16)。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bab和S1)。大部分的主题都被保存了下来。特别是，motif 14和16只出现在组1和组2成员中，motif 8只出现在组1 - 3成员中，motif 15只出现在组4成员中。这些特殊的母题可能有助于实现不同的功能GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba来自不同群体的基因。GydF4y2Ba

关于物理基因组分布，54GydF4y2BaFvPMEGydF4y2BaS分别位于7个染色体中。其中，7号染色体含有最多的12个染色体GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba第6染色体包含11个成员，第1染色体包含10个成员。相比之下，只有三个GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Bas出现在3号染色体上(图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba）.有趣的是，更高的密度GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba在染色体的特定区域上发现了S，例如染色体1的顶部，以及染色体7的底部。GydF4y2Ba

假定的cis-element在GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因启动子GydF4y2Ba

确定可能的基因响应性GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba，一个1.5 kb的启动子区域被PlantCARE捕获并分析(附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S5)。生物信息学分析表明GydF4y2BaCIS.GydF4y2Ba元素的GydF4y2BaFvPMEs”GydF4y2Ba启动子属于植物激素、非生物(如脱水和盐)和生物胁迫的响应元素(附加文件)GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S5)。特别地，在启动子上存在大量的转录因子结合位点GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因（附加文件GydF4y2Ba1GydF4y2Ba：图。S2）。这些发现暗示转录水平GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因由各种因素各种因素控制，包括植物发育过程中的植物激素和环境刺激。GydF4y2Ba

功能的预测GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba基因GydF4y2Ba

原则上，同源基因共享类似的基因结构，并在相同的曲线中聚集，其中基因具有类似的功能[GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba]．系统发育分析使我们能够预测同源和副同源基因的推定功能GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba草莓基因(TableGydF4y2Ba2GydF4y2Ba）.例如，第1A组是具有不同功能的最大子组，涉及不定种植，线虫防御和幼苗开发GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba[GydF4y2Ba48.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba]，暗示类似的作用GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba在第1A组GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和二GydF4y2Baatpme.GydF4y2Ba基因(GydF4y2BaATPME9.GydF4y2Ba和GydF4y2BaAtPME28GydF4y2Ba）属于1 g-2子组。GydF4y2BaATPME 9.GydF4y2Ba和GydF4y2BaAtPME28GydF4y2Ba据报道，参与细胞壁改造过程并反应非生物应激[GydF4y2Ba55.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba56.GydF4y2Ba]．可能是草莓同源基因GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba也参与细胞壁调节。GydF4y2Ba

此外，对于亚组1C-1,1C-2和4C-2中的其他PME基因，观察到具有类似功能的基因簇，其中来自的同源基因GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba（GydF4y2BaAtPME36GydF4y2Ba那GydF4y2BaAtPME17GydF4y2Ba那GydF4y2BaAtPME37GydF4y2Ba和GydF4y2BaATPME64GydF4y2Ba)被认为与应激途径有关，如干旱、盐和病原体反应[GydF4y2Ba51.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba52.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba53.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba66.GydF4y2Ba]．一些成员GydF4y2Baatpme.GydF4y2Ba2b-1、4a和4b-1类群中的S对花粉发育有贡献[GydF4y2Ba58.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba59.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba60.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba61.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba62.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba63.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba64.GydF4y2Ba]．因此，我们预测了这一点GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba1C组和4C-2的基因可能参与应力相关的途径，第2B-1,4A和4B-1组的同源物中可能参加生殖发育。特别是，在4A的疏水中，4A-1和4A-3组成员被鉴定为特异性亚基。因此，我们认为罗萨斯GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba来自4A-1和4A-3的基因可能会产生不同的进化故事和功能，应该通过进一步的实验来验证。GydF4y2Ba

fvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba是否参与调节水果软化GydF4y2Ba

根据系统发育分析和功能预测，我们旨在研究草莓果软化期间FVPME的功能。空间和时间表达式模式GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba表明了这一点GydF4y2BaFvPME 7GydF4y2Ba那GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba54.GydF4y2Ba都表达在草莓水果之中吗GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba会员。GydF4y2BaFVPME7.GydF4y2Ba在胚胎，鬼魂和墙壁组织中优先检测，GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba髓和皮层的表达量高于其他组织(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba）.符合前几种的系统发育分析GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba那GydF4y2BaATPME9.GydF4y2Ba已被报道参与细胞壁重塑[GydF4y2Ba55.GydF4y2Ba]．GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba是在草莓果实开发期间研究PME的作用是良好的候选人。GydF4y2Ba

为了了解草莓果实的发育过程，我们首先根据果实的发育阶段进行形态学和生理表征。我们用二倍体林地草莓GydF4y2Baf . vescaGydF4y2Ba以“Ruegen”果实为研究模型，将其分为5个阶段:小绿期(SG，授粉后7-8 d [DAP])、大绿期(BG, 12-14 DAP)、变红期(TR, 18-20 DAP)、发红期(SR，白色果肉，红色瘦果，22-25 DAP)和饱满红期(FR, 28-30 DAP)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Baa).为观察果实细胞壁结构，用甲苯胺蓝O对不同时期的果实石蜡切片进行染色，甲苯胺蓝O是植物石蜡包埋细胞壁多色染色常用的方法[GydF4y2Ba67.GydF4y2Ba]．SG、BG和TR期的细胞壁结构比SR和FR期更致密。此外，SG、BG和TR期的细胞粘附更大，细胞间隙更小，而SR和FR期的细胞间隙更大，细胞组织松散(图)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Baa).从SG期到FR期，随着果实大小的逐渐扩大，果实硬度显著降低(图2)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bac)。特别是在TR和SR阶段，硬度突然变得非常低(图2)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bac).以上形态学分析表明，果实膨胀和细胞壁松动可能与果实成熟过程中硬度和组织完整性的下降有关。GydF4y2Ba

RNA-SEQ数据显示GydF4y2BaFvPME 7GydF4y2Ba那GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba54.GydF4y2Ba在草莓果实中表达（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba）.五GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba通过qRT-PCR筛选基因，验证其在“Ruegen”果实五个发育阶段瘦果和花托中的表达(图1)。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba）.在容器中，表示GydF4y2BaFVPME7.GydF4y2Ba和GydF4y2BaFVPME42GydF4y2Ba缺席;GydF4y2BaFvPME54GydF4y2Ba表达主要在早期检测，表达水平GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba是与之相反的GydF4y2BaFvPME54GydF4y2Ba这主要表达成熟阶段。在achenes，GydF4y2BaFVPME7.GydF4y2Ba在早期大量表达，GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba那GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba和GydF4y2BaFVPME42GydF4y2Ba在后期增加。的表达水平GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba在容器中与果实的变化相反，果实在SR和FR阶段突然下降，这意味着GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba用作负调节剂以控制果实刚性。GydF4y2Ba

检查FVPME38和FVPME39蛋白质是否函数作为应在细胞壁上定位的果胶改性酶，我们瞬时表达GydF4y2Ba35S :: GFP-FVPME38GydF4y2Ba和GydF4y2Ba35S :: GFP-FVPME39GydF4y2Ba病媒进入烟叶。绿色荧光信号GydF4y2BaGFP-FVPME38.GydF4y2Ba和GydF4y2BaGFP-FVPME39.GydF4y2Ba特异性在细胞壁中可检测，该细胞壁由等离子体膜染料FM4-64染色的红色荧光信号分化（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba一个)。GydF4y2Ba

进一步阐明的角色GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba，过表达和RNA干扰（RNAi）构建体在18 dap以18℃渗透到“Ruegen”果实中。渗透后，我们观察到了果实成熟的巨大延迟GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba要么GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2BaRNAi水果，但GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba要么GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba过度表达加速熟化过程（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Bab和c)。GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2BaRNAi果实在浸渍后13天呈现红色，比对照(11天)长GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba过表达果实只需要7天才能全红色（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Bab)。此外,GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba果实中RNAi、果胶含量均显著高于对照，且7 DAI时果实均小于对照;而过度的GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba要么GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba降低果胶含量（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Bad和e）。我们进一步通过链烷片与甲藻氨酸蓝拍染色来检查细胞壁纹理。结果表明果实部分GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba要么GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2BaRNAi表现出更大的细胞粘附力和更小的细胞间隙，实质细胞的细胞壁结构被打破GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba7 DAI的过度表达器（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Baf).除了上述形态学表型外，我们还评估了指示果实成熟的下游基因的转录水平，包括软化相关基因poly半乳糖醛酸酶(GydF4y2BaPGGydF4y2Ba）和β-Xylosidase1（GydF4y2BaXYL1GydF4y2Ba）;花青素生物合成基因二氢烷醇4-还原酶（GydF4y2BaDFR.GydF4y2Ba）和UDP-葡萄糖黄酮3-O-糖基转移酶（GydF4y2BaUFGTGydF4y2Ba）;和糖相关基因六酮酶（GydF4y2BaHXK2.GydF4y2Ba）[GydF4y2Ba68.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba69.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba70GydF4y2Ba那GydF4y2Ba71.GydF4y2Ba]．QRT-PCR分析结果显示GydF4y2BaPGGydF4y2Ba那GydF4y2BaXYL1GydF4y2Ba那GydF4y2BaDFR.GydF4y2Ba那GydF4y2BaUFGTGydF4y2Ba,GydF4y2BaHXK2.GydF4y2Ba在GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba-RNAI果实，但与对照相比，过度表达的果实中上调（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Bag和附加文件GydF4y2Ba1GydF4y2Ba：图S3）。显然，FVPME38和FVPME39显着影响了果实成熟。纹理分析显示GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba5、7、9和11 DAI时，果实硬度值显著高于对照果实(图2)。GydF4y2Ba8.GydF4y2BaH）。和GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba要么GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba过表达果实比5和7 DAI的对照显然更柔软（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2BaH）。然而，纹理的差异可能是由果实不同成熟阶段引起的。因此，我们在相同的成熟阶段（SR和FR阶段）测量了果实的纹理。坚定的价值GydF4y2BaFvPMEGydF4y2Ba-RNAI水果明显高于对照，过度表达水果较软（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba总的来说，这些结果表明GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba对草莓果实的成熟和软化有重要的调节作用。GydF4y2Ba

脱落酸调节GydF4y2BaFvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2Ba

在先前的研究中，脱落酸（ABA）基本上已经证明了草莓果实中成熟过程的发作[GydF4y2Ba72.GydF4y2Ba]．内源ABA含量在小白期较低，在果实成熟后逐渐增加[GydF4y2Ba73.GydF4y2Ba]，这与表达水平一致GydF4y2BaFvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2Ba受体发育过程中的基因(图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba）.基于对顺式元素的预测GydF4y2BaFvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2Ba启动子区域，有一些abre元素(附加文件GydF4y2Ba1GydF4y2Ba：图S2和附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba：属于响应ABA信号的保守元素的表S5）[GydF4y2Ba74.GydF4y2Ba]．我们推测,GydF4y2BaFvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2Ba可以执行ABA信令的下游。为了验证这一假设，我们应用Nordihydroguaieteric acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid acid act（ndga），Aba抑制剂在Tr阶段的水果上以阻止ABA生产。QRT-PCR分析五天后收获处理过的水果。大幅减少GydF4y2BaFvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2Ba观察到转录物，与对照相比（图。GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba）.这一结果表明GydF4y2BaFvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2BaABA可激活表达。GydF4y2Ba

PME的进化历史在罗萨斯物种之间存在轻微差异GydF4y2Ba

果胶修饰酶是果胶修饰酶的一种GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba基因已被广泛研究许多植物物种，如GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba]， 白饭 [GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba],亚麻[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba]和棉[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba]．在这里，54GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba草莓基因分别为53、57、66、78和79GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba这些基因分别来自于玫瑰、李子、桃子、苹果和梨GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S2)。的数量GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba罗萨斯物种的同源物与那相似GydF4y2Ba拟南芥，GydF4y2Ba建议罗萨斯植物和植物之间的保守功能GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba．对于基因家族的进化，为进化创新产生新模型的主要机制是基因重复，如串联基因重复，WGD /节段性重复[GydF4y2Ba75.GydF4y2Ba]．根据6个蔷薇科物种的基因组数据，它们都经历了一个蔷薇科祖先的WGD事件[GydF4y2Ba76.GydF4y2Ba]．最近的WGD活动可以在苹果和梨中约有4000万年前日期，但不是在林地草莓，玫瑰，桃子和中国梅花中[GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba77.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba78.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba79.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba80GydF4y2Ba那GydF4y2Ba81.GydF4y2Ba]．通过重复模态分析，我们发现GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba桃基因的发生频率高于月季、林地草莓和李子，表现为桃基因的扩展GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba桃的基因数比其他种高。在苹果和梨中，WGD/节段复制是PME基因家族扩展的另一个主要驱动力。因此，更多的GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba在苹果和梨中鉴定基因，可能是由于这两个物种中发生了两倍的WGD事件。此外，GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba桃基因只有离散、串联和近端重复，没有WGD/节段重复。它表明复制模式GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba那些罗莎萨诸种类的基因家族多样化。以前的研究表明，基因家族可能具有常见的非随机原产地，具有不同物种的保守重复模式[GydF4y2Ba82.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba83.GydF4y2Ba]．但是，我们的结果表明主要重复模式GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba六种罗莎萨诸种类的基因家族并不总是严格保守，不同起源的非随机模式是常见的。GydF4y2Ba

FvPME 38GydF4y2Ba和GydF4y2BaFvPME 39GydF4y2Ba促进果实成熟和软化GydF4y2Ba

以前的研究表明PME用于果实成熟的一般作用，而PME在不同的植物物种中执行不同的作用。例如，坚定的GydF4y2BaFGydF4y2Ba．×GydF4y2Baananassa.GydF4y2Ba果实在成熟后期减少，这与高转录水平有关GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba和PG (GydF4y2Ba84.GydF4y2Ba]．不同品种苹果果实软化过程中PME活性普遍增加;而不同品种在不同阶段有差异，受乙烯和温度的调节[GydF4y2Ba26.GydF4y2Ba]．特别地，A.GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba苹果基因，叫做GydF4y2BaMalus domesticaa pme.GydF4y2Ba（GydF4y2Bamdpme2），GydF4y2Ba展示了一个非典型的作用[GydF4y2Ba85.GydF4y2Ba]．高表达的GydF4y2Bamdpme2.GydF4y2Ba在水果肉体中防止苹果果实[GydF4y2Ba85.GydF4y2Ba]．在某些杏品种中，PME在不同品种中的表现也不同。“San castresse”是一种杏子品种，它在成熟过程中保持了果实的硬度，而“Ceccona”是另一种品种，它在成熟过程中表现出快速软化[GydF4y2Ba86.GydF4y2Ba]．在果实发育过程中，‘Ceccona’的PME活性逐渐下降，而‘San castresse’的PME活性略有上升[GydF4y2Ba86.GydF4y2Ba]．这些研究表明，PME可以激活或抑制相同似是而非的不同品种的果实软化，说明PME具有不同的功能。的GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2BaPME在果实成熟过程中具有典型的促进草莓果实软化的作用。在以前的研究中,GydF4y2BaFape1.GydF4y2Ba（Genbank数据库中的AY324809），即GydF4y2BaFVPME7.GydF4y2Ba在我们的研究中，被具体表达GydF4y2BaFGydF4y2Ba．×GydF4y2Baananassa.GydF4y2Ba果实，在最终开发阶段的较高水平，与成熟过程的开始相吻合[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]．尽管我们的结果显示GydF4y2BaFVPME7.GydF4y2Ba主要在患者的早期阶段进行检测，并清楚地缺席的所有阶段的容器GydF4y2Baf . vescaGydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba），这与该研究的结果并不恰逢。Southern印迹分析表明GydF4y2BaFape1.GydF4y2Ba是二倍体物种的单拷贝基因GydF4y2Baf . vescaGydF4y2Ba，但在八倍体物种中可检测到升高的等位基因多态性GydF4y2BaFGydF4y2Ba．×GydF4y2Baananassa.GydF4y2Ba[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]．它表明GydF4y2BaFape1.GydF4y2Ba等位基因在GydF4y2BaFGydF4y2Ba．×GydF4y2Baananassa.GydF4y2Ba二倍体和八倍体草莓在果实发育过程中可能起着不同的作用。GydF4y2Ba

有趣的是，除了调节水果软化外，过度表达GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2BaFvPME加速了果实成熟过程，提示FvPME对果实成熟具有额外的调控作用。的功能GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba与其他细胞壁修饰基因相似，如GydF4y2BaFvxth9.GydF4y2Ba那GydF4y2BaFVXTH6.GydF4y2Ba和GydF4y2BaFAβGAL4.GydF4y2Ba．在草莓果实中，基因的过度表达通过修改细胞壁成分导致早熟[GydF4y2Ba87.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba88.GydF4y2Ba]．然而，在番茄果实中，PME活性只与硬度水平有关，而不干扰成熟[GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba]．因此，不同植物的PMEs表现出不同的功能，这可能与果实发育过程的多样性有关。另一方面，由于果实成熟过程中特定的激素需求，如气候性果实和非气候性果实[GydF4y2Ba73.GydF4y2Ba在这两种水果中的PME介导的果胶降解和细胞壁重建可能非常不同。在我们的研究中，GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba对其他基因和整体表型具有广泛的作用。也许是GydF4y2BaPME.GydF4y2BaS参与一些分子信号的修饰。在番茄中，PME活性的增加与果实成熟过程中甲醇含量的相应增加有关[GydF4y2Ba89.GydF4y2Ba]．甲醇对植物生长和对应力的反应至关重要[GydF4y2Ba90.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba91.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba92.GydF4y2Ba]．PME的果胶脱甲酯反应是植物源甲醇的主要来源[GydF4y2Ba93.GydF4y2Ba]．因此，我们推测细胞壁果胶去甲基酯化可以确定甲醇的产生，反过来调节果实成熟。GydF4y2Ba

我们的作品旨在通过在水果发育过程中的关键细胞壁改性酶，果胶甲基酯酶（FVPME）的遗传操作来改善草莓果实刚性。通过分析罗萨斯植物中的基因演化，我们发现串联和分散的重复事件为FVPME家族的基因扩张发挥了重要作用。进一步的遗传操纵果实特异性GydF4y2Bafvpme38.GydF4y2Ba和GydF4y2Bafvpme39.GydF4y2Ba通过过表达和rnai沉默表明GydF4y2BaFVPMES.GydF4y2Ba显着影响果实的果实含量，果胶含量和细胞壁结构，表明PME用于草莓果实软化的功能要求。这些结果对草莓的功能和演变提供了初步理解GydF4y2BaPME.GydF4y2Ba同时为通过调控PME水平提高果实硬度提供了知识指导。GydF4y2Ba

从拟南芥信息资源（TAIR）下载所有拟南芥蛋白序列（HTTPS：//GydF4y2Bawww.arabidopsis.org.GydF4y2Ba）.从GDR数据库下载苹果、草莓、李、桃和玫瑰的基因文件(蔷薇科基因组数据库:GydF4y2Bahttp://www.rosaceae.org/GydF4y2Ba）.从梨基因组数据库下载梨的基因文件（GydF4y2Bahttp://peargenome.njau.edu.cn/GydF4y2Ba）.从NCBI获得不同草莓品种的RNA-SEQ数据（Neinongxiang，Prjna438551; Toyonoka，Prjna394190; Camarosa，Prjeb12420;甜蜜查理，Prjna263114; Benihoppe，Prjna473417;黄色奇迹，SRA065786）。GydF4y2Ba

阿巴：GydF4y2Ba

脱落酸GydF4y2Ba

答:GydF4y2Ba

花青素合成酶GydF4y2Ba

BG：GydF4y2Ba

大的绿色阶段GydF4y2Ba

爆炸:GydF4y2Ba

基本的局部对齐搜索工具GydF4y2Ba

移动电话:GydF4y2Ba

纤维素GydF4y2Ba

Chi：GydF4y2Ba

Chalcone异构酶GydF4y2Ba

CHS:GydF4y2Ba

查耳酮合酶GydF4y2Ba

戴：GydF4y2Ba

前一天,渗透GydF4y2Ba

衣冠楚楚的:GydF4y2Ba

授粉后一天GydF4y2Ba

DFR:GydF4y2Ba

Dihydroflavonol 4-reductaseGydF4y2Ba

EXP1:GydF4y2Ba

expansin1.GydF4y2Ba

F3H:GydF4y2Ba

黄烷酮3-hydroxylaseGydF4y2Ba

FR：GydF4y2Ba

全红的阶段GydF4y2Ba

HG：GydF4y2Ba

HomogalacturonanGydF4y2Ba

嗯:GydF4y2Ba

隐藏的马尔可夫模型GydF4y2Ba

HXK2：GydF4y2Ba

hexokinase2.GydF4y2Ba

兆：GydF4y2Ba

分子进化遗传学分析GydF4y2Ba

MEME:GydF4y2Ba

多重em motif elicitationGydF4y2Ba

ML:GydF4y2Ba

最大似然GydF4y2Ba

NDGA:GydF4y2Ba

Nordihydroguaiaretic acidGydF4y2Ba

NJ：GydF4y2Ba

Neighbor-joiningGydF4y2Ba

OE：GydF4y2Ba

超表达GydF4y2Ba

包含了:GydF4y2Ba

蛋白质GydF4y2Ba

答:GydF4y2Ba

聚半乳糖醛酸酶GydF4y2Ba

PL：GydF4y2Ba

Pectate Lyase.GydF4y2Ba

中外职业:GydF4y2Ba

果胶甲基酯酶GydF4y2Ba

存在:GydF4y2Ba

定量逆转录-PCRGydF4y2Ba

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RNA干扰GydF4y2Ba

RNA-seq:GydF4y2Ba

核糖核酸测序GydF4y2Ba

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每百万读每千濑读数GydF4y2Ba

SG：GydF4y2Ba

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聪明的：GydF4y2Ba

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SPS3：GydF4y2Ba

蔗糖磷酸合成酶3.GydF4y2Ba

SR:GydF4y2Ba

开始红色舞台GydF4y2Ba

SS:GydF4y2Ba

蔗糖合成酶GydF4y2Ba

SUT1:GydF4y2Ba

蔗糖transporter1GydF4y2Ba

TR:GydF4y2Ba

把红色的阶段GydF4y2Ba

UFGT：GydF4y2Ba

UDP-glucose黄酮类3-O-glycosyltransferaseGydF4y2Ba

WGD:GydF4y2Ba

全基因组重复GydF4y2Ba

XYL1:GydF4y2Ba

β-Xylosidase1.GydF4y2Ba

作者谨此感谢匿名审查员对此手稿的评论。GydF4y2Ba

这项工作得到了福建农业和林业大学（KXGH170102）的国际联合研究资助和福建东教育基金会（161027）向徐辰和中国国家自然科学基金（31901983）和中国博士后科学基金会（2019年）（2019年） M662218) to Cheng Xue.

从属关系GydF4y2Ba

1. 福建农林大学园艺学院，福州，350002，福建，中国GydF4y2Ba

   程雪，思聪关，建晨陈，陈金文＆健芳CaiGydF4y2Ba

2. 海霞科技学院，园艺植物生物学和代谢组织中心，福建农业和林业大学，福州，350002GydF4y2Ba

   Si-Cong Guan，Chen-Jin Wen，Jian-Fa Cai＆Xu ChenGydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

CX和XC感知并计划了这项研究。CX和SCG进行了大部分的实验和分析。CJW和JFC帮助草莓种植，并提取样品总rna进行QRT-PCR。JQC帮助运行生物信息学软件和数据整理。CX和XC写了手稿。所有作者阅读并批准了最终的手稿。GydF4y2Ba

通讯作者GydF4y2Ba

对应于GydF4y2Ba徐陈GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准和同意参与GydF4y2Ba

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同意出版物GydF4y2Ba

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