摘要:[目的]本文旨在研究苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、4-香豆酸-輔酶連接酶基因(4 CL)和肉桂醇脫氧酶基因(CAD)在葡萄(Vitis vinifera L.)‘白羅莎’核木質(zhì)素合成過程中的作用,進(jìn)而探究其在應(yīng)答赤霉素(GA)調(diào)控果實(shí)發(fā)育尤其在種子發(fā)育過程中的潛在作用,分析其在誘導(dǎo)果實(shí)無核過程中的作用。[方法]采用生物信息學(xué)分析、基因芯片和RT-qPCR等方法,對(duì)葡萄VvPAL、Vv 4 CL和VvCAD基因定位、結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)子作用元件分析,對(duì)其編碼蛋白相似性、結(jié)構(gòu)域以及互作蛋白進(jìn)行分析,并鑒定其應(yīng)答GA在果實(shí)不同組織不同時(shí)期的表達(dá)模式。[結(jié)果]葡萄VvPAL、Vv 4 CL和VvCAD與其他物種同源分析比對(duì)發(fā)現(xiàn),其內(nèi)含子與外顯子數(shù)量及其分布相似。基因啟動(dòng)子分析表明,3個(gè)基因均含有胚乳發(fā)育相關(guān)組織特異性元件,且Vv 4 CL基因含有GA響應(yīng)元件。3個(gè)基因所編碼蛋白進(jìn)化保守性較強(qiáng),與其他物種比對(duì)后發(fā)現(xiàn)它們含有相同的蛋白功能結(jié)構(gòu)域并且作用元件相似。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)顯示其主要集中在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜中表達(dá),其互作蛋白主要是肉桂酸-4-羥化酶(C4H)、咖啡酸氧甲基轉(zhuǎn)移酶(OMT)等木質(zhì)素合成過程中的關(guān)鍵酶。葡萄芯片電子表達(dá)譜發(fā)現(xiàn),VvPAL和Vv 4 CL基因在根、莖等木質(zhì)化程度相對(duì)較高的組織中高表達(dá),而VvCAD基因則只在種子中相對(duì)高表達(dá)。RT-qPCR結(jié)果顯示,GA在種子某些特定時(shí)期極顯著下調(diào)VvPAL、Vv 4 CL、VvCAD基因的表達(dá)。[結(jié)論]VvPAL、Vv 4 CL和VvCAD基因參與葡萄果實(shí)發(fā)育過程的調(diào)控,且GA可能通過下調(diào)這3個(gè)基因的表達(dá)從而抑制葡萄核發(fā)育。
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