葡萄VvSUN基因的克隆及其控制果形功能初探

发布时间：2020-03-08 23:49

【摘要】：SUN基因是控制番茄果实形状的主效基因。该研究从NCBI中查找与番茄SUN相似性最高的葡萄序列,设计特异性引物,采用RT-PCR技术从‘天山’葡萄花穗中克隆出该序列,命名为VvSUN基因。序列分析表明,VvSUN基因开放阅读框长度为1 278bp,共编码425个氨基酸;预测蛋白质分子量为48.11kD,理论等电点为10.63。VvSUN蛋白不具有信号肽,为非跨膜蛋白,可能定位于细胞核和线粒体膜上,属于亲水性蛋白;二级结构分析表明α螺旋和无规则卷曲是VvSUN蛋白中主要的结构元件。VvSUN基因编码的氨基酸具有IQ保守结构域,与NCBI中其他7种植物IQD家族成员基因序列相似性在43%~53%;系统进化树分析表明,VvSUN基因与拟南芥IQD12基因亲缘关系最近;推测葡萄VvSUN蛋白质与番茄SUN蛋白质具有相似的功能。荧光定量PCR分析表明,VvSUN基因在两个葡萄品种中均在盛花期表达量最高,花后果实中的表达量均较低;GA3处理后果实果形指数显著增大,且幼果中VvSUN基因表达量明显上升。研究推测葡萄VvSUN基因可能参与果形拉长的调控。
【图文】：

因所编码的蛋白质进行分析，发现该基因编码４２５个氨基酸，其中酸性氨基酸８２个，碱性氨基酸８１个。预测编码产物分子量为４８．１１ｋＤ，等电点为１０．６３，蛋白质不稳定系数６７．２８，为不稳定蛋白质，总平均亲水系数为－０．７２６，为亲水性蛋白。２．２．２ＶｖＳＵＮ蛋白质的疏水性、亚细胞定位、信号肽和跨膜结构利用ＰｒｏｔＳｃａｌｅ在线分析ＶｖＳＵＮ蛋白质的亲疏水性，预测结果显示，亲水性氨基酸的Ｍ．ＤＬ２０００；１．ＶｖＳＵＮ基因片段扩增产物图１ＶｖＳＵＮ基因扩增结果１．ＶｖＳＵＮｇｅｎｅｆｒａｇｍｅｎｔａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓＦｉｇ．１ＡｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＶｖＳＵＮｇｅｎｅ７１２７３期张亚光，等：葡萄ＶｖＳＵＮ基因的克隆及其控制果形功能初探

３个１－５－１０基序和２个１－８－１４基序，且２个ＩＱ基序间隔１１个氨基酸残基（图３）。经Ｐｆａｍ分析显示，在第３４８～４１２个氨基酸残基位点有一个功能未知的ＤＵＦ４００５结构域。葡萄ＶｖＳＵＮ与其他植物ＩＱＤ蛋白进行比对分析（图４），发现ＶｖＳＵＮ基因编码的氨基酸序列与多种植物ＩＱＤ序列相似性在４３％～５３％之间，，都只含有２个ＩＱ基序。ＩＱＤ蛋白质在不同物种间较保守。用ＭＥＧＡ构建进化树，结果（图５）显示ＶｖＳＵＮ基因与拟南芥ＩＱＤ１２基因亲缘关系最近。２．３ＶｖＳＵＮ基因定量ＰＣＲ分析２．３．１ＶｖＳＵＮ基因在果实不同发育期的表达以不同时期‘天山’和‘金手指’花和幼果的ｃＤＮＡ为模板，分别进行实时荧光定量ＰＣＲ分析，结果（图６）显示，ＶｖＳＵＮ基因在葡萄发育不同时期均有表达，在２个品种中均在盛花期表达量最高，且与其他几个时期差异明显，总体呈降低趋势。２．３．２ＶｖＳＵＮ基因在ＧＡ３处理后的表达ＧＡ３处理不同时期‘天山’葡萄果实ＶｖＳＵＮ基因表达实时荧光定量分析结果（图７）显示，对照和２５．０ｍｇ·Ｌ－１处理下，果实中该基因表达量均在处理后１ｄ达到最高，随后逐渐降低，且２５．０ｍｇ·Ｌ－１赤霉素处理下的表达量始终高于对照；１２．５ｍｇ·Ｌ－１处理下，果实中该基因的表达量在处理后第３天达到最高，且明显高于对照，随后快速下降。图５葡萄与其他物种ＩＱＤ蛋白氨基酸序列的系统进化树Ｆｉｇ．５Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｏｆｔｈｅ


本文编号：2585669