葡萄VvAGL11和VvAGL15基因的鉴定及其在赤霉素诱导葡萄无核果实发育过程中的作用

[目的]本文旨在研究VvAGL11和VvAGL15在应答赤霉素(GA3)信号诱导葡萄无核果实发育过程中的作用。[方法]以‘巨峰’葡萄为试材,鉴定了VvAGL11和VvAGL15的c DNA全长序列,并通过分析基因的启动子顺式作用元件预测其潜在功能,同时运用RT-qPCR方法检测对照和GA3处理组葡萄VvAGL11和VvAGL15的时空表达水平。[结果]GA3处理能够诱导葡萄果实无核化,使葡萄果粒和果穗显著伸长,穗轴增粗。同时,鉴定到VvAGL11(MG581423)和VvAGL15(MG581424)的c DNA全长序列。VvAGL11和VvAGL15蛋白序列与可可和棉花的亲缘关系较近;二者均含有MADS-MEF2-like和K-box家族保守结构域,属于MADS-box转录因子家族;其主要二级结构元件为α-螺旋和无规则卷曲,且主要定位于细胞核中,蛋白结构具有保守性。启动子顺式作用元件分析显示:二者均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的motifs。RT-qPCR分析显示,在果实硬核期和转色期的种子中,VvAGL11和VvAGL15的表达量较高,而GA3处理能够显著抑制其在种子中的表达。[结论]鉴定到MADS-box基因家族中的2个成员,分别为VvAGL11和VvAGL15。GA3处理可抑制VvAGL11和VvAGL15在种子区的表达,影响种胚的正常发育,从而形成无核果实。     

葡萄SBP-box转录因子家族的生物信息学分析及其应答激素调控葡萄果实成熟的作用

[目的]本文旨在分析已知葡萄(Vitis vinifera L.)SBP-box家族基因基本信息,研究其在葡萄果实发育成熟过程中的调控作用。[方法]利用葡萄转录因子Plant TF数据库(http://planttfdb.cbi.pku.edu.cn/index.php?sp=Vvi)查询并获得SBP-box基因,采用ClustalX 2、DNAMAN 6、Web Logo 3、MEGA 4.1和Gene Structure Display Server等软件对其基因与蛋白序列进行生物信息学分析。利用Plantcare软件分析葡萄转录因子SBP-box家族成员的启动子元件,预测其与果实发育及成熟过程相关的潜在作用。采用RT-qPCR技术研究VvSBP基因在果实发育成熟过程中的作用。[结果]从转录因子数据库中共得到19个葡萄SBP-box基因。SBP-box结构域分析显示,多达61个位点氨基酸具有较高的保守性。进化树分析结果显示,葡萄SBP-box基因共分为3个亚组。染色体定位分析显示,VvSBP基因在1号染色体上分布最多(4个),其次是染色体5、15、4、7、8、10、11、12、14、17、18和19,染色体2、3、6、9、13和16则没有分布。启动子作用元件分析表明,SBP-box家族所有成员的启动子均含有与果实发育和成熟相关的作用元件。结合RT-qPCR结果,发现约9个成员可能促进了葡萄果实的成熟过程,且大部分成员属于第1亚组和第3亚组;约7个成员可能促进了葡萄果实的生长发育,但抑制了果实的转色与成熟过程,且大部分成员属于第2亚组。[结论]葡萄SBP-box基因结构高度保守,多数成员参与调控果实发育与成熟过程。     

植物病程相关蛋白PR10及其在花生中的研究进展

【目的】了解植物PR10蛋白的研究进展,以期为植物抵御逆境胁迫分子机制解析和抗逆基因挖掘奠定基础。【方法】通过搜集查阅国内外植物PR10蛋白相关文献,对植物PR10蛋白家族的基本结构、生物学功能以及响应逆境胁迫下的信号转导途径等方面进行了总结归纳。【结果】PR10蛋白广泛存在于高等植物基因组中,是一类不含信号肽,具有核酸酶活性的胞内蛋白,其核酸酶活性与自身高度保守的“P-loop”基序（GXGGXG）密切相关。PR10s存在组成型和诱导型表达两种模式,在植物抵御逆境胁迫中发挥重要作用,但明确的调控机理研究仍待深入解析,花生中PR10蛋白的研究进展较为缓慢。【结论】花生中与抗逆境胁迫相关PR10基因的克隆及其调控机制研究有待加强,进一步挖掘优异等位变异可为培育耐逆性花生新品种提供基因资源。     

葡萄基因组无内含子基因生物信息学及其表达分析

[目的]本文旨在研究葡萄(Vitis vinifera)无内含子基因的结构特征、功能以及表达特点。[方法]对葡萄19条染色体上4 906个(占整个基因组的13.8%)无内含子基因情况进行分析,并研究了无内含子基因的亚细胞结构、GO功能类型以及基因在不同组织的表达情况。[结果]葡萄无内含子基因数与每条染色体长度和染色体的基因总数存在正相关关系,每条染色体上无内含子基因占染色体上基因总数的1.2%~1.5%,同时无内含子基因在同一条染色体上的分布是不均匀的,更偏向富集于染色体的两端。葡萄无内含子基因的平均长度为997 bp,比总基因的平均长度短,是总基因长度的1/5。葡萄无内含子基因的亚细胞定位表明,基因产物分布在叶绿体上的数最多,线粒体上几乎没有。基因功能预测结果表明,葡萄无内含子基因主要为生长因子、转录调控、电压门控离子通道以及结构蛋白4种,其中更多参与生长调节。葡萄无内含子基因在不同组织中的表达水平低于有内含子的基因。[结论]葡萄无内含子基因与有内含子基因相比长度较短,表达水平较低。