森林草莓FvM4K1基因的克隆及表达分析

【目的】旨在探究促分裂原活化蛋白激酶FvM4K1在森林草莓生长发育中的作用。【方法】从森林草莓(Fragaria vesca)‘Hawaii 4’中克隆FvM4K1基因编码区序列,对其进行生物信息学分析,然后利用荧光定量PCR分析FvM4K1在草莓不同器官中的相对表达量以及在1μmol/L生长素处理下基因相对表达量的变化趋势。【结果】在森林草莓‘Hawaii 4’的cDNA中克隆到FvM4K1基因,全长2 466 bp,共编码821个氨基酸,具有典型的激酶结构域,且其在根、茎、叶片、花朵、果实中皆有表达,尤其是在叶片、花朵和果实中的表达量相对较高。1μmol/L生长素处理使得FvM4K1的表达量呈现先增加后降低至初始水平的趋势。【结论】FvM4K1基因对生长素有响应,进一步推测其可能对草莓的生长发育产生影响。     

CHS启动子差异片段在不同观赏海棠品种(系)中的功能验证

【目的】为探明查尔酮合酶基因的启动子序列差异在不同苹果属观赏海棠品种(系)中的功能。【方法】以‘王族’(Malus cv.‘Royalty’)和M10-5 (Malus M10-5)及‘火焰’(Malus cv.‘Flame’)叶片为试材,克隆得到McCHS基因的启动子,并进行序列比对。检测McCHS基因在3个品种(系)中的表达水平,进一步通过酵母单杂交和凝胶阻滞迁移分析确定McCHS基因的启动子序列差异和调控花色素苷生物合成关键MYB转录因子McMYB10的结合关系。【结果】‘火焰’McCHS基因启动子与‘王族’McCHS基因启动子序列比对发现,‘火焰’McCHS基因启动子中有743 bp的缺失,而M10-5的McCHS基因启动子同时拥有缺失和完整的两种启动子序列;酵母单杂交和凝胶阻滞迁移结果表明,743 bp缺失序列能够和McMYB10结合,而且McCHS基因的表达量和花色素苷含量呈相同趋势。【结论】McCHS基因的启动子序列差异可能影响观赏海棠叶片着色。     

百合LoXTH23基因克隆、生物信息学分析及在鳞茎休眠解除过程中的表达动态

【目的】研究西伯利亚百合(Lilium oriental ‘Siberia’)休眠解除过程中LoXTH23基因的作用。【方法】以西伯利亚百合鳞茎为试验材料,从前期转录组测序结果中筛选出1个休眠解除期差异显著的XTH家族基因,利用RT-PCR技术扩增该基因cDNA全长序列,命名为LoXTH23。采用生物信息学软件对LoXTH23基因结构、理化性质等进行分析;采用荧光定量PCR技术测定LoXTH23基因在鳞茎休眠解除过程中的相对表达量。【结果】LoXTH23基因开放阅读框全长858 bp,编码285个氨基酸,包含GH16结构域,属于XTH家族基因;编码的蛋白相对分子量约为3.19 ku,理论等电点为6.19,是存在跨膜结构域和信号肽的不稳定亲水蛋白;二级结构中以随机卷曲为主,存在30个磷酸化位点;荧光定量PCR结果显示：LoXTH23基因的表达量在鳞茎休眠完全解除10 d时最高。【结论】LoXTH23可能在百合鳞茎休眠解除调控进程中起重要作用。     

AtJAR1基因在拟南芥耐盐性中的功能分析

【目的】茉莉酰氨基酸结合物合成酶(jasmonoyl amino acid conjugate synthase,JAR1)可以催化茉莉酸(jasmonic acid,JA)形成茉莉酸的活性形式茉莉酸异亮氨基酸复合体(jasmonic acid-isoleucine,JA-Ile),从而激活JA信号途径。JA信号途径在介导植物盐胁迫的响应中发挥重要作用,因此,探究AtJAR1在植物耐盐性中的功能对于研究JA信号途径影响植物耐盐性的机制具有重要作用。【方法】运用CRISPR/Cas9基因编辑技术,创建了2个不同的拟南芥Arabidopsis thaliana AtJAR1基因突变体,并对这2个突变体进行地上部生物量的统计分析和JA信号标记基因的表达分析,以确定AtJAR1基因功能缺失。之后,观察分析不同浓度氯化钠和脱落酸(ABA)处理对jar1突变体的种子萌发和幼苗建成的影响,明确AtJAR1基因对拟南芥耐盐性的影响。最后,通过比较分析盐处理前后野生型和突变体的钾离子(K⁺)和钠离子(Na⁺)质量摩尔浓度,以及高亲和力K⁺...     

胞外及胞内Ca~(2+)共同参与拟南芥中茉莉酸诱导的钙动员

【目的】探究茉莉酸(Jasmonic acid,JA)诱导的钙动员的来源及钙调素(CaM)在JA信号通路中的作用。【方法】以拟南芥(Arabidopsis thaliana columbia)为材料,采用不同类型的离子通透性通道抑制剂(或拮抗剂)预处理拟南芥叶肉细胞,利用激光共聚焦显微镜检测其对JA诱导的[Ca2+]cyt升高的影响;同时还利用上述拮抗剂、钙调素(CaM)拮抗剂处理10d的拟南芥幼苗,采用Northern blot方法检测了其对JA诱导的VSP表达的影响。【结果】胞内及胞外钙离子共同参与JA诱导的钙动员,JA诱导的Ca2+通过CaM或CaM相关蛋白进一步传递JA信号。【结论】质外体钙离子的流入和胞内钙库中钙离子的释放均参与JA诱导的钙离子动员,Ca2+可能通过CaM或CaM相关蛋白传递JA信号,进一步诱导JA反应基因的表达。     

百合AP2/ERF家族转录因子基因LoERF4的克隆和生物信息学分析

【目的】研究AP2/ERF家族成员ERF基因在百合休眠解除过程中的作用。【方法】以百合品种西伯利亚(Lilium oriental ‘Siberia’)的小鳞茎为试验材料,从前期试验获得的转录组测序数据中筛选得到1个在小鳞茎休眠解除过程中显著上调表达的ERF转录因子,结合RT-PCR技术扩增得到西伯利亚小鳞茎的ERF基因c DNA全长序列,命名为LoERF4;通过多种生物信息学软件对LoERF4的基因结构和理化性质等进行分析;利用荧光定量qRT-PCR技术检测LoERF4基因在小鳞茎休眠解除过程中的相对表达量。【结果】通过克隆得到LoERF4基因全长,该基因开放阅读框全长为606 bp,编码201个氨基酸,含有1个典型的保守AP2结构域;蛋白相对分子量约为21.52 ku,理论等电点为6.43,为亲水性蛋白,没有跨膜结构。qRT-PCR分析结果显示：在西伯利亚小鳞茎休眠解除过程中,该基因的表达量在第20天小鳞茎休眠解除、开始萌发时极显著升高。【结论】在百合中克隆得到的LoERF基因可能是参与调控百合小鳞茎休眠解除进程的关键因子之一。     

核桃内果皮苯丙氨酸解氨酶基因克隆及表达分析

【目的】苯丙氨酸解氨酶(PAL)为木质素单体生物合成途径中的关键酶。采用RT-PCR技术克隆露仁核桃WJ-PAL基因和硬壳完整核桃ZJ-PAL基因,研究PAL基因在硬壳完整和露仁核桃内果皮中发育过程中的表达特性。【方法】以‘温138’核桃为材料,‘纸皮’核桃作为对照,利用反转录PCR(RT-PCR)方法克隆WJ-PAL、ZJ-PAL基因、通过生物信息学方法分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析WJ-PAL、ZJ-PAL在核桃硬核过程8个不同时期的表达特性。【结果】WJ-PAL基因cDNA序列包括600 bp ORF,编码200个氨基酸,分子量21.11 k D,理论等电点8.44; ZJ-PAL基因包含690 bp ORF,编码230个氨基酸,分子量24.10 kD,理论等电点7.44。实时荧光定量PCR分析表明,露仁核桃PAL基因在花后100 d的相对表达量为花后51 d相对表达量的117倍,硬壳完整核桃PAL基因在花后65 d相对表达量为花后72 d相对表达量的5倍,初步证明PAL基因在硬壳完整和露仁核桃的不同发育时期表达量存在明显差异。【结论】结果表明该基因参与核桃内果皮(硬壳)硬化过程,影响内果皮木质素的合成,从而造成核桃内果皮发育不全,出现露仁。     

亚洲百合及东方百合 AGPase 酶活性及表达量与淀粉含量的相关性

【目的】探明两类百合不同发育时期的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)活性、AGPase基因表达量与淀粉含量的相关性。【方法】使用qPCR、连续监测法、蒽酮法分别测定材料AGPase基因的表达量、酶活性及淀粉含量，再对比两类百合的异同，以得到两类百合AGPase基因的表达量、酶活性与淀粉含量各自的特点及各因素间的相关性。【结果】所有克隆到的AGPase基因都具有PLN02241家族蛋白结构特征；定量结果表明，两类百合AGPase大亚基基因表达模式相同，总体趋势类似。小亚基基因表达模式存在差异，且小亚基基因的表达量低于大亚基基因；淀粉及酶活性测定结果表明，两类百合总体趋势一致。相关性分析表明，AGPase小亚基基因的表达量、AGPase酶活性与淀粉含量在鳞片中高度线性相关，且叶片中的酶活性与鳞片中的淀粉含量也高度线性正相关。【结论】两类百合不同时期的淀粉含量及酶活性变化趋势相同，但同一发育时期不同类型百合的淀粉含量及酶活性存在差异。两类百合大小亚基基因的表达量在鳞茎不同时期的表达模式相似，但同一发育时期不同类型百合的基因表达量存在差异。AGPase小亚基基因的表达量与淀粉含量正相关...     

植物生长调节剂对冷胁迫下甜瓜幼苗生理特性及相关基因表达的影响

【目的】探讨植物生长调节剂对冷胁迫下甜瓜幼苗生理特性及相关基因表达的影响,明确其在甜瓜耐冷性调节中的作用。【方法】对甜瓜幼苗喷施不同浓度ABA、氟啶酮（ABA合成抑制剂）和JA并冷处理后,通过测定甜瓜幼苗生长势、相对电导率、脯氨酸、SOD、POD、CAT活性等指标,确定可以提高甜瓜耐冷性的最佳浓度;通过对参与ABA和JA信号途径和活性氧清除酶相关基因进行表达分析,筛选参与甜瓜耐冷性调控的基因;进一步分析甜瓜耐冷、冷敏材料的转录组数据,筛选其他参与ABA和JA信号途径且响应冷胁迫的基因。【结果】外施10μmol·L^-1 ABA和5μmol·L^-1 JA均能减缓冷胁迫下甜瓜叶片受损程度,增强叶绿素荧光强度,增加植株的株高、茎粗和鲜质量,提高POD、SOD和CAT活性,降低幼苗相对电导率,提高脯氨酸含量,明显增强甜瓜耐冷性;喷施ABA及JA能显著抑制激素信号途径相关基因CmJAZ1、CmMYC2和CmPP2C3的表达,转录组中差异表达基因MELO3C021422和MELO3C026019在ABA处理后表达显著上调。【结论】外施ABA和JA能够诱导激...     

百合属5个野生种及7个栽培品种花粉形态的观察

【目的】明确百合属植物花粉形态特征及不同野生种与栽培品种间的亲缘关系。【方法】利用扫描电镜,观察百合属5个野生种和7个栽培品种的花粉形态,并根据花粉形态的定量特征,对这12个种和品种进行聚类分析。【结果】12种百合属植物的花粉形状呈超长球形或长球形,外壁纹饰均为单基柱网纹,单萌发沟,但在网脊宽度、网眼大小及内部突起等方面存在一定的差异。聚类分析表明,卷瓣组的‘川百合’(Lilium davidii)和‘山丹’(Lilium pumilum)聚为第1类群;卷瓣组的‘卷丹’(Lilium lancifolium),百合组的‘宜昌百合’(Lilium leucanthum),亚洲百合系的‘精粹’(Elite),OT杂交系的‘黄精灵’(Yelloween)、‘塞拉诺’(Serrano)、‘木门’(Concador)聚为第2类群;百合组的‘野百合’(Lilium brownii),东方百合系的‘索邦’(Sorbonne)、‘西伯利亚’(Siberia)和‘马龙’(Marion)聚为第3类群。【结论】花粉形态的定量特征可以作为百合野生种及栽培品种的分类依据,分类结果总体支持形态学的分类结果,但并不完全一致。     

甘蓝型油菜MAPK1在损伤和病原菌胁迫下的表达模式分析

【目的】分析BnMAPK1组织特异性表达特征,探究其在损伤和病原菌胁迫下的特征及参加的信号途径。【方法】在电子克隆的基础上,克隆BnMAPK1的启动子序列。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测BnMAPK1的诱导表达特征。【结果】从甘蓝型油菜中克隆了MAPK1的启动子序列,发现它含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件。还发现植物激素茉莉酸甲酯（MeJA）、水杨酸（SA）、脱落酸（ABA）和过氧化氢（H2O2）,及损伤（wound）和核盘菌（sclerotinia sclerotiorum）均能在转录水平上激活BnMAPK1。甘蓝型油菜在损伤和接种核菌盘后,JA信号途径标志基因PDF1.2的表达量被诱导上升,而SA信号途径标志基因PR-1被抑制,推测甘蓝型油菜可能是通过茉莉酸（jasmonic acid,JA）信号途径响应损伤和病原菌入侵。【结论】甘蓝型油菜MAPK1受多种植物激素和胁迫的诱导,并且其启动子中含有多个激素响应元件和逆境胁迫响应元件,可能MAPK1在植物体抵抗外界多种胁迫中起重要作用,并且甘蓝型油菜可能是通过JA信号途径对损伤和病原菌入侵做出响应。     

拟南芥AtBT4对灰葡萄孢的抗性机制分析

【目的】揭示AtBT4在拟南芥抗灰葡萄孢中与SA、JA信号途经的相互关系。【方法】利用RT-PCR技术,检测用SA、SA类似物BTH、JA、ACC及灰葡萄孢处理拟南芥野生型Col-0后其AtBT4的表达情况;检测经SA和JA处理后拟南芥SA、JA途径相关突变体AtBT4的表达情况;并检测接种灰葡萄孢后拟南芥野生型Col-0、bt4突变体和回复突变体抗病相关基因的表达情况。【结果】JA处理和接种灰葡萄孢后,拟南芥野生型Col-0中AtBT4的表达明显增强。但经JA处理后,JA不敏感突变体jar1的AtBT4表达变化趋势与野生型明显不同,AtBT4的表达水平不受JA诱导。SA信号途径相关突变体eds5、sid2和npr1中AtBT4的表达明显低于野生型,但变化趋势与野生型基本一致。bt4突变体中抗病相关基因PR1、PR4、PDF1.2和BIK1的表达明显低于野生型和回复突变体。【结论】AtBT4的表达受JA和灰葡萄孢的诱导,AtBT4突变影响抗病相关基因PR1、PR4、PDF1.2和BIK1的表达,AtBT4可能通过SA、JA信号途径影响拟南芥对灰葡萄孢的抗性。     

森林草莓FvWRKY22基因的克隆及表达分析

【目的】为了探究FvWRKY22在草莓抗重茬病中的调控作用。【方法】以森林草莓‘Hawaii 4’为材料,克隆FvWRKY22并对其序列进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析FvWRKY22在草莓不同组织中的相对表达量以及在受到重茬病诱导后该基因的表达模式。【结果】从森林草莓‘Hawaii 4’根部的cDNA文库中克隆到FvWRKY22基因,该基因在草莓根、茎、叶中均有表达,但在果实中的表达量相对较低;经过重茬病菌的处理后,FvWRKY22的表达量呈现先增加再降低再增加再降低的表达趋势。【结论】推测FvWRKY22基因可能与草莓重茬病的抗性有关。     

利用iTRAQ技术和转录组筛选芍药属远缘杂交不亲和基因

【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量(iTRAQ)和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶(Enolase)、热休克蛋白DnaK(HSP70)及病菌抗原(GroEL)均表达下调。在钙信号途径中,钙调蛋白(CALM)表达下调,腺苷酸转运酶(adenine nucleotide translocase,ANT)表达量增加,表达上调。MAPK信号途径中,乙二醛酶Ⅰ(GloI)表达下调。磷脂酰肌醇信号系统中的钙调蛋白(CALM)表达下调。随机选取与差异蛋白相关的6个基因进行qRT-PCR验证,结果显示,6个基因的表达与蛋白质水平趋势相一致,均表达下调。通过转录组测序,共获得了52 998个有注释信息的Unigene,占所有Unigene的40.37%。基于6组样品的RPKM(Reads Per Kilobase per Million)值,共筛选到16 224个差异基因。其中上调基因13 361,下调基因2 863个。对差异基因进行Pathway显著富集分析,杂交与自交相比,不亲和差异表达的基因主要富集在氧化磷酸化代谢、ABC转运蛋白、次级代谢产物等通路。与远缘杂交不亲和相关且发生显著变化的基因有CalS-5、CalS-12(胼胝质酶)和SPL(squamosa promoter binding protein-like)表达上调,ABCF(ABC transporter family protein)表达下调。【结论】在转录组和蛋白数据共注释到6个蛋白、4个基因与植物不亲和性密切相关,这些蛋白与基因可能在远缘杂交不亲和方面发挥着重要作用。     

蔷薇属植物响应蔷薇盘二孢侵染内参基因的筛选及茉莉酸相关基因表达分析

【目的】为研究蔷薇属植物响应黑斑病侵染的稳定表达的最适内参基因，解析茉莉酸在蔷薇属植物响应蔷薇盘二孢侵染过程中的作用。【方法】以黑斑病病原菌蔷薇盘二孢侵染的6个蔷薇属种/品种不同时间的离体叶片为材料，利用qRT-PCR技术及geNorm、NormFinder、BestKeeper软件对9个候选内参基因（ACT、GAPDH、PP2A、Rcl2、SAND、TIP、TUA、TUB、UBC）的表达量进行测定和分析，利用筛选出的内参基因，对蔷薇属植物茉莉酸（JA）抗病途径相关基因（COI1、OPR3、MYC2、JAR1）的表达水平进行定量分析。【结果】（1）UBC可作为6种蔷薇属植物共同适用的内参基因，可用于后续分析JA抗病途径相关基因的表达水平。（2）内源JA含量在6种蔷薇属植物响应蔷薇盘二孢侵染的过程中存在差异。在黑斑病高抗植物受侵染0～4 d间JA含量下调，4～8 d间上调。在黑斑病易感植物受侵染0～8 d间，内源JA含量呈下调趋势。（3）JA合成相关基因OPR3及JAR1表达量在受侵染初期表达量趋势存在差异。在除荷花蔷薇外的其余5种植物中，OPR3在侵染初期（0～0.5 d）表达下调，J...     

观赏海棠叶片McmiR159a克隆及功能验证

【目的】为了验证观赏海棠叶片McmiR159a对花色苷代谢的调控作用。【方法】以观赏海棠红叶品种‘王族’为试验材料,确定McmiR159a前体基因序列并对其靶基因进行预测,构建McmiR159a过表达载体并瞬时转入‘王族’组培苗。其次通过高效液相色谱和qRT-PCR分析瞬时侵染植株中花色苷的含量及其合成途径中结构基因的表达量。【结果】结果表明,McmiR159a在观赏海棠中过表达下调其靶基因表达,上调花色苷代谢途径关键基因的表达,进而增加花色苷的含量。【结论】研究结果表明,观赏海棠中McmiR159a对花色苷的合成具有正调控作用。     

卷丹百合LlARF12基因的克隆、表达及功能分析

【目的】探究卷丹百合珠芽发生前细胞和组织学层面的变化,讨论卷丹百合珠芽发生的内在机制。克隆生长素响应因子基因LlARF12,为解析LlARF12基因在卷丹百合珠芽发生过程中的作用机制提供参考。【方法】利用石蜡切片的方法对卷丹百合珠芽器官形成前的叶腋部位进行了组织学观测,从卷丹珠芽形成过程的转录组中筛选得到参与珠芽发生的关键基因LlARF12,克隆得到其编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件对其进行分析预测,通过qRT-PCR对不同时期、不同种与品种的百合组织中的LlARF12基因进行表达模式分析,并通过VIGS技术对卷丹种球进行LlARF12基因沉默,从而验证其基因功能。【结果】克隆获得LlARF12基因长度为2 346bp,编码781个氨基酸;qRT-PCR结果显示,LlARF12在珠芽发生的小白点时期表达量显著低于未发生珠芽时期、在S1时期植株茎秆上部表达量显著低于茎秆下部、在能够自然发生珠芽的百合品种中表达量显著低于其他百合品种;沉默LlARF12基因导致卷丹珠芽发生时间提前,且发生的珠芽数量增多。【结论】在卷丹百合珠芽发生的S1时期之前,腋生分生组织已经开始启动,此处靠近表皮...     

番石榴果实品质评价及黄酮类化合物合成相关基因挖掘

【目的】综合评价番石榴Psidium guajava不同品种间的果实品质差异并挖掘黄酮类化合物合成的关键基因。【方法】对番石榴6个品种的11个果实品质指标进行测定,并结合主成分分析方法综合评价其品质差异,运用转录组测序技术比较各品种间的差异表达基因(Differentially expressed gene, DEG),通过GO和KEGG富集分析,挖掘黄酮类化合物合成的DEG,利用实时荧光定量PCR (Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)研究DEG在不同品种间的特异性表达。【结果】6种番石榴试材中‘金斗香’和‘胭脂红’品质最优,得分较高,‘水晶’和‘西瓜红’较低,‘珍珠’和‘红宝石’居中;‘金斗香’和‘胭脂红’的类黄酮质量分数较高,分别为9.76和10.05 mg/g,是‘水晶’(5.74 mg/g)的1.5倍以上,显著高于其他品种(P>0.05)。转录组测序分析显示,‘金斗香’和‘胭脂红’的DEG聚为一类,其余4种的DEG聚为一类。黄酮类化合物的生物合成途径中CHS、FLS、CYP73A、CYP98A3、DFR、E2.1.1.104、E1.14...     

草莓果实查尔酮异构酶基因克隆及表达分析

【目的】探明查尔酮异构酶基因对草莓果实着色的影响。【方法】从八倍体草莓(Fragaria×ananassa)转录组数据筛选比对出差异表达基因查尔酮异构酶(chalcone isomerase)基因FaCHI,利用RTPCR技术从‘红颜’草莓克隆出CHI基因,测序得到其编码序列并进行生物信息学分析,实时荧光定量qRTPCR分析在草莓着色过程中该基因的表达水平。【结果】FaCHI基因开放阅读框714bp,编码氨基酸237个。生物信息学分析表明:分子量约为25.4kDa,理论等电点(pI)为5.31,该基因具有一个查尔酮合酶超家族保守序列,进化树分析表明‘红颜’草莓FaCHI与八倍体草莓(登录号:Q4AE12.1)亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示:FaCHI基因在草莓果实大绿期(花后14d)到白果期(花后21d)表达量下调,随着果实颜色的加深表达量逐渐升高,全红期(花后28d)表达量最高。【结论】FaCHI基因在草莓果实着色过程中发挥重要作用。     

苹果液泡膜葡萄糖转运蛋白基因MdVGT1的克隆与表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果杂种一代优系‘红脆1号’液泡膜葡萄糖转运蛋白基因MdVGT1生物学信息、表达水平及其在糖代谢中的功能,旨在为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供参考。【方法】以新疆红肉苹果杂种一代优系‘红脆1号’为试材,克隆MdVGT1,对其进行生物信息学分析;并采用荧光定量PCR分析该基因在不同组织及不同发育时期的表达,分析‘嘎啦’组培苗中该基因在葡萄糖诱导下的表达,通过酵母双杂交验证其互作关系,并通过原核诱导获得重组蛋白。【结果】在‘红脆1号’中克隆获得MdVGT1全长,测序发现其包含1 506 bp完整的开放阅读框,编码501个氨基酸,预测其编码蛋白质分子量为53.16 kD,等电点为5.92,定位于苹果基因组的1号染色体上,由14个外显子和13个内含子构成;糖代谢相关基因系统进化树分析表明,MdVGT1与AtVGT1、VvVGT1、CsVGT1在同一个进化枝上,功能域分析表明,MdVGT1蛋白含有12个跨膜区域;MdVGT1在苹果的花、叶和幼果中均有较高的表达,在果实发育中,其表达量与葡萄糖含量有显著的相关性;MdVGT1启动子含有与抗逆、糖信号及激素信号相关的顺式作用元件;葡萄糖处理‘嘎啦’组培苗一周后,MdVGT1的表达量明显提高;酵母双杂交试验表明,MdVGT1与MdTMT1在体外能相互作用,并通过原核诱导获得了MdVGT1的重组蛋白。【结论】在‘红脆1号’苹果中克隆获得了液泡膜葡萄糖转运蛋白基因MdVGT1,其可能与MdTMT1互作共同转运葡萄糖进入液泡膜。