草莓PIF3基因的克隆及表达分析

光敏色素互作因子(phytochrome-interacting factors, PIFs)是一类bHLH转录因子。为探究其基因功能,本研究根据预测的栽培草莓(Fragaria×ananassa) PIF3序列设计引物,从‘红颜’(cv.Benihoppe)草莓中克隆得到FaPIF3的编码区及启动子区序列,其开放阅读框(ORF)长度为2 121 bp,编码706个氨基酸残基。生物信息学预测表明,FaPIF3具有HLH家族保守结构域,而无跨膜结构域和信号肽;系统进化树显示,该蛋白与蔷薇科植物具有很近的亲缘关系。通过获得的2 652 bp的启动子区序列进行启动子元件预测,发现FaPIF3具有大量的光响应元件。半定量PCR显示,FaPIF3在草莓果实成熟期间表达量稳定,在花和嫩叶中表达量较高。亚细胞定位结果证实,Fa PIF3位于细胞核内。     

光质对低温胁迫下草莓叶片生理生化特性的影响

为研究不同光质对低温胁迫下草莓叶片生理生化特性的影响。以4 ℃低温胁迫下的丰香草莓苗为试材,用白光、红光、蓝光以及红蓝混合光（1∶1）处理12,24,48,72 h后取叶片进行相关生理生化指标的测定。结果表明：在低温下,白光有利于SOD,CAT,POD活性的提高,从而能够有效地清除ROS,保护草莓叶片细胞膜不被氧化,但却不利于渗透调节物质的增加。红光可以提高草莓叶片可溶性糖含量,抑制丙二醛的生成,蓝光有助于脯氨酸和可溶性蛋白含量的增加,但不利于相关抗氧化酶活性的提高和光合作用,而红蓝光具有红光和蓝光的双重效应。在生产上适当的补给红光、红蓝光有利于草莓植株抗寒性的提高。     

森林草莓bZIP转录因子全基因组鉴定及在花药中的表达分析

碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,bZIP)转录因子主要参与植物的生长发育及响应生物和非生物胁迫应答等过程。通过草莓基因组数据库,鉴定分析森林草莓bZIP转录因子家族,并对该家族成员的蛋白质特征、基因组分布、以及基因表达进行分析。结果表明,森林草莓中至少存在52个bZIP基因家族成员,不均地分布在7条染色体上。根据蛋白质模体组成与蛋白质序列的分析将整个家族分为10个亚类。44个基因家族成员以4种表达模式参与雄蕊器官发育进程。研究结果表明,森林草莓bZIP基因家族结构高度保守,并参与花器官发育过程。试验结果将为在草莓中进一步研究该基因家族成员功能提供参考。     

草莓Fra a基因的克隆与原核表达

草莓Fra a是一类过敏原蛋白。为研究Fra a蛋白致敏机理,本研究根据已知的栽培草莓(Fragaria×ananassa)Fra a序列设计引物,从"红颜"草莓中克隆得到三个Fra a基因序列,其ORF长度分别为483 bp、483 bp和480 bp,各自编码160个、160个和159个氨基酸,分别命名为Fa Fra a 1、Fa Fra a 2和Fa Fra a 3。生物信息学预测表明其均具有bet v 1家族保守结构域,预测蛋白均无跨膜结构域和信号肽。Fa Fra a 1与桃的氨基酸相似度为81%,李、杏为80%;Fa Fra a 2与月季的氨基酸相似度为82%,苹果、樱桃为81%;Fa Fra a 3与月季的氨基酸相似度为92%,苹果为83%。Fra a与蔷薇科植物的进化关系更近。构建原核表达载体pET32afraa1、pET32a-fraa2和pET32a-fraa3,转化到大肠杆菌BL-21(DE3)p Lys S菌株并诱导融合蛋白表达,结果表明目的蛋白Fra a 1、Fra a 3在原核表达系统中能顺利表达,Fra a 1在上清、沉淀中均有大量分布,Fra a 3主要存在于沉淀中。未得到Fra a 2目的蛋白。本研究为进一步了解Fra a的功能和制备抗体提供了理论依据。     

草莓FaCOP1的克隆及其表达特异性分析

为探索草莓光形态建成抑制子FaCOP1的功能及其表达特异性,采用同源克隆法获得‘丰香’草莓FaCOP1的完整开放阅读框序列,对该序列及其编码的氨基酸序列进行相关生物信息学分析,同时采用qRT-PCR分析该基因的时空表达以及在不同光质处理下的表达模式。结果表明,FaCOP1开放阅读框全长1 989 bp,Gen Bank登录号为KX583676,编码662个氨基酸,蛋白质分子量为74.7187 kD,理论等电点为6.54,具有环形锌指域,卷曲螺旋域和WD40重复序列等3个保守结构域。序列比对以及系统进化树分析发现,COP1进化过程中具有高度保守性以及物种间的差异性。qRT-PCR结果表明,FaCOP1在草莓的根、茎、叶、花及成熟果实中均有表达,花中的表达量最高,其次是叶和根,而茎和成熟果实中最少。随着草莓果实的发育(从小绿期到全红期)FaCOP1的转录水平总体呈现递减的规律,与果实花青素积累模式相反。草莓叶片和果实的FaCOP1表达均能够被白、红、蓝及红蓝光(1︰1)诱导。FaCOP1在转录水平上没有阻遏FaHY5的表达,其关系需在蛋白质水平上进一步验证。