华东葡萄泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3的抗白粉病特性分析

【目的】分析华东葡萄抗白粉病株系‘白河-35-1’的Ring型泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3的转基因植株对葡萄白粉病的抗性,研究这2个基因的抗白粉病特性,为改良欧洲葡萄抗病性提供可用基因。【方法】利用同源克隆的方法获得中国野生华东葡萄‘白河-35-1’泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3的编码区序列(CDS);通过实时荧光定量PCR方法检测其在白粉菌诱导和水杨酸处理后的葡萄叶片中的表达;使用聚乙二醇(PEG)介导法转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位;通过农杆菌介导法获得转基因‘无核白’和‘红地球’植株;经过苯胺蓝染色,利用血球计数板计数分析白粉菌在转基因植株叶片上的生长情况,鉴定转基因株系的抗病性。【结果】中国野生华东葡萄‘白河-35-1’泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3响应白粉菌和水杨酸处理,表达模式明显区别于感病对照‘赤霞珠’。中国野生华东葡萄‘白河-35-1’VpUIRP2蛋白定位在细胞质,VpUIRP3蛋白定位无特异性。通过农杆菌介导的遗传转化获得4个VpUIRP2的转基因‘红地球’株系和1个‘无核白’株系,转基因株系对白粉病表现出抗性。【结论】中国野生华东葡萄‘白河-35-1’泛素连接酶基因VpUIRP2能增强葡萄对白粉病的抗性,可以作为抗病基因用于改良欧洲葡萄的抗病性。     

刺葡萄R2R3-MYB转录因子VdMYB14调控类黄酮合成功能解析

【目的】类黄酮作为葡萄果实中一类重要次生代谢物质,进一步研究其合成调控机制对于提高果实品质具有重要意义。【方法】结合前期研究基础,以会同黑果刺葡萄(Vitis davidii‘1338’)为试材,通过qRT-PCR分析VdMYB14在6个果实不同发育阶段果皮中的表达水平变化。利用MEGA软件构建系统发育树,分析VdMYB14蛋白与其他类黄酮相关MYB蛋白的系统发育关系。利用亚细胞定位技术分析VdMYB14在细胞中的位置。在烟草中异源表达VdMYB14基因,验证其对类黄酮合成的调控功能。【结果】VdMYB14蛋白与苹果花色苷合成负调控因子MdMYB111同源度较高,亚细胞定位发现VdMYB14定位在细胞核中。与野生型相比,VdMYB14转基因烟草株系的花中原花色素含量增加,花色苷积累减少。过表达VdMYB14烟草花中,原花色素合成关键基因NtLAR和NtANR的表达量显著上调,而花色苷合成关键基因NtUFGT的表达量显著下调。【结论】VdMYB14基因能够促进原花色素合成途径关键基因的表达,抑制花色苷合成关键基因的表达,导致类黄酮前体物质倾向于原花色素合成途径,从而抑制花色苷合成,促进原花色素积累。     

葡萄活性赤霉素合成关键基因VvGA3ox家族的克隆和表达分析

在植物赤霉素合成代谢中,GA3ox可将几种非活性赤霉素转化为具生理活性的赤霉素。以葡萄有核品种‘黑比诺’和无核品种‘无核白’为材料,克隆葡萄的VvGA3ox基因家族成员,分析基因结构、进行染色体定位和系统发育树构建,检测其组织器官表达特性和在胚珠（幼种子）发育过程的表达变化。结果表明,葡萄基因组VvGA3ox家族有3个成员,cDNA长度分别为1 313、1 225和1 480 bp,都包含2个外显子和1个内含子结构。组织器官特异性表达分析表明,VvGA3ox1在胚珠中的表达很低,在根中高表达;VvGA3ox2和VvGA3ox3在花和胚珠中的表达较高。在受精后胚珠（幼种子）发育过程中,VvGA3ox家族基因的表达趋势存在差异,其中VvGA3ox1在‘黑比诺’与‘无核白’中均是在盛花后30 d时上调之后下降;VvGA3ox2在‘黑比诺’中20 ~ 30 d极速上调之后下降,相应地‘无核白’中是先缓慢下降之后上升;VvGA3ox3在‘黑比诺’中逐渐下降,对应地‘无核白’中是在10 ~ 15 d先上升后在20 ~ 45 d呈下降趋势并逐渐与‘黑比诺’中的表达持平。VvGA3ox在有核和无核葡萄品种中表现较大差异表达,与葡萄无核性状有一定关系。     

山楂过氧化物酶基因的克隆及在烟草中异位表达分析

【目的】从山楂(Crataegus pinnatifida)中克隆过氧化物酶(POD)编码基因,通过转基因验证其在木质素合成中的作用,为揭示山楂内果皮形成分子机制奠定基础。【方法】利用RT-PCR技术从山楂克隆基因,以p RI 101-AN为构建基因过量表达载体的基础载体,通过农杆菌介导的遗传转化方法将目的基因导入烟草。【结果】从山楂中克隆出编码序列长度为996 bp的POD72基因,命名为Cp POD72。山楂POD72与木本和草本植物POD72的氨基酸序列一致性均较高。构建了Cp POD72基因的过量表达载体,通过农杆菌介导的转化获得了66个烟草转化植株。RT-PCR检测结果显示Cp POD72基因在烟草转基因植物中异位表达,组织化学染色分析表明转Cp POD72基因烟草植株中木质素含量增加。【结论】Cp POD72基因可能参与木质素合成。     

4个无核鲜食葡萄品种及其亲本果实香气成分分析

【目的】研究以母本‘瑰宝’和父本‘无核白鸡心’杂交选育出的无核葡萄新品种‘早康宝’、‘无核翠宝’、‘无核丽红宝’和‘晶红宝’果实的芳香化合物组分,为了解其品质特性提供理论依据。【方法】采用顶空固相微萃取结合气质联用技术对这4个无核葡萄及其亲本果实香气成分进行分析测定,研究4个无核葡萄及其亲本成熟果实芳香物质差异。【结果】6个葡萄品种果实的芳香物质成分种类和相对含量差异较大。醛类物质是6个葡萄品种果实中主要的芳香物质,其中相对含量最高的是具有绿叶清香和果香的2-己烯醛,在35.88%~50.04%,‘早康宝’中含量最低,‘丽红宝’最高;其次是具有绿叶清香和果香的己醛,相对含量在16.91%~30.41%,‘瑰宝’最低。‘瑰宝’、‘无核白鸡心’及其具有香味的杂交后代‘早康宝’和‘无核翠宝’中含有相对含量较高的萜烯醇(11.21%~25.39%),特别是里那醇,其中‘瑰宝’含量最高为25.20%,‘无核白鸡心’含量最低(0.18%),而‘丽红宝’和‘晶红宝’中含量甚微或无;其次是香叶醇,‘早康宝’中最高14.58%,‘无核白鸡心’和‘无核翠宝’分别占8.20%、4.42%。【结论】里那醇+香叶醇+橙花醇+香茅醇之和对4个玫瑰香味葡萄品种(‘瑰宝’、‘无核白鸡心’、‘早康宝’和‘无核翠宝’)果实玫瑰香气贡献最大。C6化合物中的2-己烯醛是6个葡萄品种果实芳香物质中的主要成分。     

‘巨峰’葡萄细胞分裂素氧化酶基因CKX3的克隆与表达分析

结合同源克隆和RACE技术在‘巨峰’葡萄（Vitis labruscana Bailey × V. vinifera L.‘Kyoho’）中克隆了细胞分裂素氧化酶基因CKX3,分析了该基因的表达特性及其对细胞分裂素的响应。序列分析表明,该基因cDNA全长为2 049 bp（GenBank登录号：KP689597）,ORF（开放阅读框）为1 569 bp,编码522个氨基酸,具有FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）结合结构域和细胞分裂素结合结构域。该基因定位在葡萄的7号染色体上,具有4个内含子,5个外显子。氨基酸序列多重比对和系统进化树分析显示‘巨峰’葡萄CKX3与荷花NuCKX3亲缘关系最近,与毛果杨同源性较高。基因表达分析结果显示‘巨峰’葡萄CKX3主要在根部和花序中大量表达,其次是在卷须和果实中有较高的表达,在茎和叶中的表达量较低;在花序发育过程中,在盛花期前表达量较低,盛花期以及盛花后表达量增加。在6-BA处理葡萄叶片后,CKX3的表达与细胞分裂素氧化酶的活性都高于对照。     

苹果MdDRB1基因在番茄中异位表达与功能研究

【目的】将苹果Md DRB1基因转入番茄中,探究苹果MdDRB1基因在番茄中的异位表达与功能。【方法】采用农杆菌介导法,将苹果基因Md DRB1转入番茄植物体内,用PCR检测到该基因已整合到番茄总DNA中。对获得的5个转基因番茄株系进行半定量RT-PCR分析,挑选MdDRB1基因表达水平由低到高的3个株系,用实时荧光定量PCR检测与生长素有关的mi RNAs及相应靶基因的相对表达量。并对非转基因和转基因番茄进行3μmol·L-1IAA和5μmol·L-1IAA处理,对植株进行向光性检测。【结果】转基因株系中miR164、miR160、mi R393表达量下调,mi R167表达量上调,同时,它们分别对应的番茄中的靶基因SlNAC1、SlARF10和SlARF16、SlTIR1的相对表达量上调,SlARF8相对表达量下调。IAA处理后,转基因株系幼苗的侧根数目比未转基因植株增多,同时,转基因株系幼苗的向光性也增强。【结论】苹果Md DRB1基因在番茄中的异位表达,通过抑制生长素响应相关的mi R164、miR160、miR393和增加miR167的积累水平,部分解除其对下游靶基因SlNAC1、SlARF10和Sl ARF16、SlTIR1以及增加Sl ARF8的转录后基因沉默作用,进而提高了转基因番茄对生长素响应的敏感性。     

葡萄转录因子数据库中17个MADS-box成员在果实发育成熟过程中的表达特征分析

【目的】了解17个MADS-box转录因子成员在葡萄果实发育成熟过程中的调控作用。【方法】利用Plantcare软件分析了葡萄类型转录因子的启动子元件,预测其与果实发育、成熟过程相关的潜在作用;以二倍体欧亚种葡萄品种‘魏可’为试材,采用qRT-PCR技术分析了17个MADS-box成员在葡萄果实发育成熟过程中8个重要时期的时空表达模式,初步鉴定参与葡萄果实发育成熟调控的重要成员;果实转色前7 d通过ABA、NAA处理进一步验证其在葡萄果实发育与成熟中的作用。【结果】MADS-box成员的启动子均含有与果实发育、成熟相关的motif作用元件,且其含有的元件个数存在差异,表明其可能在调控葡萄果实发育与成熟过程中功能存在冗余,同时各自的作用可能存在一定的差异;qRT-PCR分析显示,所有成员均在葡萄果实发育成熟过程中表达,且在不同时期呈现差异表达;其中,VvAG和Vv FBP24在果实硬核期高表达,而在果实转色和成熟中几乎不表达,表明其可能参与果实生长发育的正调控;而VvMADS1、VvMADS9、VvSVP-like1和Vv AP3只在果实转色与成熟过程中高表达,说明它们可能促进了果实的转色与成熟;ABA在果实转色特定时期上调了MADS-box家族6个成员的表达,而NAA下调其表达;另一方面,NAA上调了MADS-box家族8个成员的表达,相反ABA下调其表达,表明这些成员可能响应ABA/NAA调控葡萄果实发育与成熟过程。【结论】葡萄转录因子MADS-box的17个成员均参与了果实发育过程的调控。其中,6个成员可能参与了葡萄果实的成熟过程的正调控,而另外8个成员可能促进了葡萄果实的生长发育从而抑制了果实的转色与成熟过程。     

苹果MdRCD1基因的表达分析以及功能的初步鉴定

【目的】分离克隆苹果MdRCD1基因,分析其蛋白结构和逆境响应,并初步鉴定MdRCD1在苹果愈伤中的功能。【方法】同源克隆MdRCD1并测序,用DNAman和MEGA5相关软件分析MdRCD1氨基酸序列以及进化关系,不同逆境处理‘嘎拉’苹果组培苗,qRT-PCR分析MdRCD1在逆境条件下的表达量。农杆菌介导的遗传转化方法获得过量表达MdRCD1的转基因愈伤,不同盐浓度处理野生型和转基因愈伤,观察愈伤的长势,检测愈伤的鲜质量、脯氨酸和丙二醛含量,鉴定MdRCD1的初步功能。【结果】从‘嘎拉’苹果中克隆了MdRCD1(MDP0000234325)基因。该基因ORF为1 803 bp。通过进化树和蛋白同源性分析,表明苹果MdRCD1和中国白梨PbRCD1进化亲缘关系最近。在MdRCD1的N端有1个保守的WWE结构域,1个PARP催化中心,在C端有1个RST结构域。qRT-PCR实验表明MdRCD1在苹果各个组织器官中都有表达,在茎中的表达量高于其他组织;同时MdRCD1的表达受Na Cl、ABA、渗透胁迫等逆境胁迫的诱导。通过农杆菌侵染获得过量表达MdRCD1转基因苹果愈伤。盐胁迫处理条件下,过量表达MdRCD1的抗性明显提高。【结论】MdRCD1在进化过程中比较保守,苹果不同组织中都有表达,过量表达MdRCD1苹果愈伤的抗盐性得到提高。     

柑橘冷诱导基因及其启动子表达载体构建与瞬时表达分析

【目的】以YFP为报告基因,构建柑橘冷诱导基因及其启动子的植物表达载体。【方法】克隆获得枳冷诱导基因Ptcor8及其启动子p Ptcor8,柠檬中同源基因Clcor8及其启动子p Clcor8;双酶切含启动子的克隆载体和植物表达原始载体p1D4,连接获得含启动子的中间载体;再双酶切含冷诱导基因的克隆载体和中间载体,连接后获得重组质粒;通过冻融法将重组质粒导入农杆菌EHA105中。【结果】构建了p1D4/p Ptcor8-Ptcor8::YFP,p1D4/p Ptcor8-Clcor8::YFP和p1D4/p Clcor8-Ptcor8::YFP 3个融合表达载体,瞬时表达发现3个融合基因均可在冰糖橙叶片中表达。【结论】3个融合表达载体的成功构建为下一步转化柠檬,分析枳冷诱导基因Ptcor8及其启动子p Ptcor8的功能奠定了基础。     

不同水分调亏处理对葡萄果皮酚类物质的影响

【目的】探究2种不同水分调亏处理方式对葡萄果皮酚类物质的影响。【方法】以寒香蜜和紫甜无核2个葡萄品种为试验材料,采用滴灌控水,设置正常水分(CK)、浇水量减半(T1)及浇水次数减半(T2)3个处理,测定各处理的可溶性固形物、总酚、总花色苷及各酚类物质含量变化。【结果】T1与T2处理均能增加寒香蜜和紫甜无核葡萄果皮中酚类物质含量,提高果实品质。寒香蜜葡萄果实中,T2处理的可溶性固形物含量更高,与T1处理相比,T2处理更能促进果皮中酚类物质的积累。而紫甜无核葡萄果实中,T2处理的可溶性固形物含量高于T1,与T2处理相比,T1处理更有助于葡萄果皮中低聚黄烷醇、酚酸及芪类物质含量的增加。【结论】寒香蜜葡萄应采用T2处理提高果实品质,T1处理更适用于紫甜无核葡萄提高果实品质。     

发根农杆菌介导西瓜转基因过表达体系的建立

【目的】建立发根农杆菌介导的西瓜转基因不定根过表达体系。【方法】探索利用野生型发根农杆菌K599侵染西瓜材料'Sugar Baby',诱导西瓜产生不定根的实验方法。借助该方法,将含有GUS基因和EGFP基因的过表达载体pCAMBIA3301和pCAMBIA1300-ProSuper导入发根农杆菌K599,侵染西瓜材料'Sugar Baby',通过常规PCR、qRTPCR、GUS染色和激光共聚焦显微镜检测,评价该过表达体系的效果。【结果】利用野生型和导入外源质粒的发根农杆菌均能成功诱导西瓜'Sugar Baby'产生不定根。PCR检测结果显示,携带pCAMBIA3301和pCAMBIA1300-ProSuper载体的发根农杆菌K599诱导产生的不定根阳性率达到100%。qRT-PCR、GUS染色和激光共聚焦显微镜检测均能成功检测到GUS基因和EGFP基因的过量表达。【结论】利用发根农杆菌K599诱导西瓜产生不定根介导基因过表达的方法,具有周期短,操作方便,转化率高的特点,可实现基因功能的快速验证,为西瓜根系相关基因的功能研究提供技术支持。     

无核葡萄抗寒抗病胚挽救育种应用研究

【目的】探究亲本基因型对胚挽救的影响,从中选出无核葡萄新单株,为今后无核葡萄新品系的选育提供新材料。【方法】以8个无核葡萄品种为母本,以抗寒抗病的中国野生葡萄等做父本,围绕无核抗性的育种目标设计9个杂交组合,对杂种进行胚珠培养,成苗后进行温室移栽炼苗,并对后代进行杂种鉴定和辅助选择,最后移栽至大田。【结果】通过胚挽救技术获得32个胚挽救株系,394株幼苗。利用无核基因探针GLSP1、分子标记SCF27和SCC8对杂种株系进行分子标记检测,杂种株系中检测出无核特异性条带的分别为11、18、21个株系。其中有17个株系在SCF27和SCC8标记扩增下都出现了无核性状的特异性条带。综合3种标记对杂交子代株系的检测结果,有28个株系被初步确认为携带标记的无核株系。【结论】以‘火焰无核’‘爱神玫瑰’和‘无核白鸡心’为母本的组合成苗率相对较高,以‘底莱特’和‘红无籽露’为母本的组合具有较高的胚萌发率,较适宜做母本。在杂交育种时母本的选择起关键作用,父本对胚挽救的效果也会有一定影响。     

外源赤霉素诱导‘藤稔’葡萄果实差异表达基因的cDNA-RAPD分析

【目的】为鉴定葡萄果实赤霉素诱导响应基因,【方法】应用cDNA-RAPD技术,以鲜食葡萄品种‘藤稔’为研究对象,对赤霉素处理后果实发育过程中基因表达进行了mRNA指纹分析。【结果】通过16条随机引物的筛选,共分离得到61个差异表达的转录衍生片段(TDF),其中增强表达或赤霉素诱导下特异性表达TDF42条,抑制表达19条。对其中18个TDF进行了克隆、测序和序列分析发现,17个TDF与NCBI已有序列同源,其中10个为已知功能基因,另有1个TDF无同源序列。对选取的6个TDF进行半定量RT-PCR验证,结果表明3个基因片段在处理条件下均特异表达或上调表达,另外3个基因片段在处理条件下均未见表达或下调表达,这与cDNA-RAPD表达谱结果相一致。【结论】利用cDNA-RAPD技术成功分离了部分受赤霉素诱导的差异表达基因。     

龙眼亚硫酸盐氧化酶(DlSO)基因的克隆及表达分析

【目的】探讨龙眼果实亚硫酸盐氧化酶基因(DlSO)在硫残留生物降解中的作用。【方法】以龙眼总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE法获得龙眼亚硫酸盐氧化酶基因全长cDNA序列,命名为DlSO;运用荧光定量PCR对其表达量进行分析;使用ClontechIn-Fusion技术构建原核表达载体,使其在Rosetta(DE3)大肠杆菌中表达。【结果】DlSO序列全长1413bp,包含一个1182bp的开放阅读框,一个长37bp的5’非翻译区序列和194bp的3’非翻译区,预测编码393个氨基酸;同源性和系统进化分析结果均表明DlSO与毛果杨SO亲缘关系最近;荧光定量结果表明,在龙眼不同组织中,DlSO基因都有表达,其中在叶片中表达量最高,其次是花、幼果、根和果肉,在茎和果皮组织中DlSO基因的表达量最低;成功构建pET-32a-DlSO原核表达载体,经IPTG诱导后在Rosetta(DE3)大肠杆菌中成功表达。【结论】克隆了龙眼亚硫酸盐氧化酶基因(DlSO),并且成功构建了pET-32a-DlSO原核表达载体,经IPTG诱导在大肠杆菌中成功表达出融合蛋白,为下一步研究龙眼亚硫酸盐氧化酶的作用奠定了基础。     

砂糖橘精氨酸脱羧酶CrADC基因的克隆及表达分析

【目的】克隆砂糖橘精氨酸脱羧酶基因（CrADC），分析其在干旱胁迫下的表达模式，为探究CrADC基因调控多胺合成的抗旱分子机制提供理论参考。【方法】利用RT-PCR技术克隆砂糖橘CrADC基因，采用生物信息学进行蛋白序列及进化分析，利用qPCR检测不同组织和干旱胁迫下的基因相对表达量，并进行植物表达载体构建与烟草遗传转化验证。【结果】砂糖橘CrADC基因全长2262 bp，编码753个氨基酸，含有一个吡哆醛结合域。序列及进化分析显示果树ADC蛋白序列较保守且分为3类，起源于温带的苹果、李、枣、葡萄等8种落叶果树为一个进化分支，起源于热带或亚热带的柑橘、杧果、番木瓜等6种果树属于另一分支。qPCR实验表明，CrADC基因在砂糖橘叶、花、果肉和果皮组织均能表达，但不同时期叶片和果实不同部位的表达量差异显著，干旱胁迫24 h内的基因表达量会逐步上升。转基因实验表明，CrADC基因在烟草根、茎、叶组织中也能稳定表达，转基因系比对照烟草的电导率和丙二醛含量更低，过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性更高，表现出更好的抗旱生理特征。【结论】砂糖橘CrADC序列较保守，起源于亚热带或热带果树的进化分支。Cr...     

RNAi沉默Fa4CL基因对草莓果实花色苷代谢的影响

【目的】探讨Fa4CL与花色苷代谢之间的关系,构建RNA干扰载体转染草莓果实,研究Fa4CL基因在草莓花色苷代谢中的功能。【方法】用RT-PCR方法从‘阿尔比’草莓(Fragaria×ananassa‘Albion’)果实中克隆Fa4CL基因。构建不含内含子的发夹结构干扰载体p BI-4CLi,将其转入农杆菌GV3101,采用无菌注射器注入到授粉后14 d的‘阿尔比’草莓果实中转染,与对照果比较表型变化、物质变化,半定量RT-PCR检测Fa4CL基因的表达量的变化。【结果】克隆的Fa4CL的CDS,长1638 bp,编码545个氨基酸。与森林草莓Fv4CL2基因序列的同源性较高,为98.4%。p BI-4CLi转染果与对照果相比,转染果的果皮红色变浅。进一步利用RT-PCR分析发现,p BI-4CLi转染果Fa4CL基因表达量明显低于对照果。分析果实花色苷含量发现,p BI-4CLi转染果的花青素糖苷和花葵素糖苷分别比对照果降低了93.5%和97.0%,差异均达到显著水平。【结论】RNA干扰载体转染草莓果实的结果证明Fa4CL成功沉默,Fa4CL基因与花色苷的合成关系密切。     

中国山葡萄‘双红’胺氧化酶(amine oxidase)基因的抗霜霉病研究

【目的】探究高抗霜霉病的中国山葡萄‘双红’中胺氧化酶(VaAO)在抗葡萄霜霉病中的作用。【方法】以中国山葡萄‘双红’为试材,采用RT-PCR技术,克隆山葡萄‘双红’的AO基因,命名为VaAO;利用RT-qPCR在转录水平上分别检测了抗病的山葡萄‘双红’和感病的欧亚种葡萄‘赤霞珠’接种霜霉菌后AO的表达模式;通过农杆菌介导的瞬时转化法,使VaAO分别在本氏烟草和葡萄‘赤霞珠’中瞬时过表达;利用DAB染色法,检测H_2O_2的积累。【结果】VaAO基因的开放阅读框(ORF)长2 184 bp,编码727个氨基酸。经BLAST比对发现VaAO氨基酸序列与欧亚种葡萄‘黑比诺’的氨基酸序列同源性高达99%。定量结果表明:抗病的‘双红’和感病的‘赤霞珠’的AO基因均受到霜霉菌诱导,且相对表达量都在接种72 h后达到最高峰。值得注意的是,VaAO在接种后24 h表现出显著上调。VaAO在烟草中瞬时表达后发现其蛋白定位在细胞核和细胞膜中。VaAO在‘赤霞珠’叶片中瞬时过表达能够显著提高叶片中H2O2的积累和抵抗霜霉病的能力。【结论】成功克隆了山葡萄‘双红’的VaAO基因,定量分析和瞬时表达均表明VaAO基因在参与葡萄抗霜霉病的过程中发挥了重要作用。     

桃CYP450超基因家族的基因鉴定及Prupe.6G046800的功能分析

【目的】鉴定分析桃(Prunus persica)细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP450)超基因家族成员,并对Prupe.6G046800基因进行功能分析。【方法】系统分析了桃的CYP450超基因家族功能。采用比对和检索2种方法鉴定桃基因组中的CYP450超家族成员,构建上述基因和拟南芥同源基因的系统进化树并分析其基因结构;运用转录组学数据分析该家族基因组织特异性表达和果实发育时期表达量变化;最后,构建了其中1个重要基因Prupe.6G046800的过表达载体并转化番茄,采用瞬时转化的方法分析该基因的启动子活性。【结果】桃基因组CYP450超家族成员共295个,可分为9个家族簇,其中包含4个多基因家族簇和5个单基因家族簇。未发现CYP727和CYP746家族簇成员,其中CYP71家族簇成员数量最多。组织特异性表达分析显示,CYP450超家族在桃不同组织中均有表达,有145个基因至少在1个组织中表达,以根中特异表达基因数目最多。选择上述表达基因进行基因结构分析,发现桃的CYP450s基因长度跨度大、外显子数量差异明显。分析了CYP450超基因家族在果实发育过程中的表达,发现有45个基因表达量持续下降,36个基因持续上升。将Prupe.6G046800在番茄中进行异源稳定转化,此基因在过量表达的番茄植株不同组织中表达有着显著差异,且明显高于野生型番茄。启动子顺式作用元件分析显示,该基因可能受到光、干旱及激素等信号的调控。【结论】从桃基因组中鉴定出295个CYP450超家族成员,可分为9个家族簇。转录组数据显示,CYP450s基因参与了桃的整个生长发育过程。Prupe.6G046800过表达导致番茄单果质量降低,表明Prupe.6G046800参与果实发育调控。