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DXR调控番茄叶绿体发育、花色与果实着色机制初探
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作者 马星云 范冰丽 +4 位作者 唐光彩 贾芝琪 李营 薛东齐 张世文 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1241-1255,共15页
在植物的生长发育过程中,类胡萝卜素对叶、花、果的着色有着重要影响,是果实发育过程中的主要色素物质。1–脱氧–D–木酮糖–5–磷酸还原异构酶基因(DXR)参与了类胡萝卜素的合成,构建番茄DXR基因编辑株系和超量表达株系,发现基因编辑... 在植物的生长发育过程中,类胡萝卜素对叶、花、果的着色有着重要影响,是果实发育过程中的主要色素物质。1–脱氧–D–木酮糖–5–磷酸还原异构酶基因(DXR)参与了类胡萝卜素的合成,构建番茄DXR基因编辑株系和超量表达株系,发现基因编辑株系叶片呈现黄色甚至白色,叶片的叶绿素含量和最大PSⅡ的光能转换效率显著降低,细胞叶绿体发育受到影响,类囊体数量减少;花瓣边缘白化,红熟期果实颜色变为橙色甚至黄色,果实番茄红素、类黄酮等含量有不同程度降低。而超量表达株系与野生型对照相比无明显差异,但可溶性固形物含量明显增多。通过转录组测序发现,SlDXR与类黄酮生物合成、类胡萝卜素生物合成等途径相关。推测SlDXR可能通过调控萜类化合物的合成来影响番茄果实着色。 展开更多
关键词 番茄 DXR 基因编辑 叶绿素 番茄红素 果实颜色
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番茄SlDOGL4转录因子基因的克隆和表达分析
2
作者 王祎祎 范冰丽 +4 位作者 李营 王改雪 薛东齐 李艳 高艳娜 《中国瓜菜》 CAS 北大核心 2024年第8期24-33,共10页
为了明确SlDOGL4基因在番茄中的耐盐作用,以栽培番茄Ailsa Craig为试验材料,克隆该基因并通过生物信息学方法分析其理化性质和表达特性。结果表明,SlDOGL4基因CDS全长660 bp,编码219个氨基酸;保守结构域分析结果表明,该基因仅含有1个DOG... 为了明确SlDOGL4基因在番茄中的耐盐作用,以栽培番茄Ailsa Craig为试验材料,克隆该基因并通过生物信息学方法分析其理化性质和表达特性。结果表明,SlDOGL4基因CDS全长660 bp,编码219个氨基酸;保守结构域分析结果表明,该基因仅含有1个DOG1结构域,属于bzip转录因子中的DOG1家族成员;系统进化关系表明,SlDOGL4与马铃薯的StDOGL4蛋白亲缘关系较近。组织表达谱结果表明,SlDOGL4基因主要在根和破色期果实中表达。亚细胞定位结果表明,SlDOGL4蛋白定位于细胞核。SlDOGL4基因启动子上有多种与非生物胁迫和激素响应相关的顺式元件。构建ProSlDOGL4::GUS融合表达载体,遗传转化番茄检测启动子活性,GUS组织化学染色结果表明,SlDOGL4在根、茎、生长点、种子等组织中都有表达,表明该基因在番茄整个生长发育过程中发挥重要作用。通过公共数据库中转录组数据分析表明,SlDOGL4基因的表达受到盐、干旱、冷和热胁迫不同程度的诱导。为了进一步验证SlDOGL4基因的功能,在盐处理后,SlDOGL4基因的转录水平呈先升高后降低的趋势,且在盐处理2 h后达到最高转录水平。研究结果为探索SlDOGL4基因在番茄耐盐中的功能奠定了基础。 展开更多
关键词 番茄 SlDOGL4 非生物胁迫 亚细胞定位 转录水平
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番茄异胡豆苷合成酶基因的全基因组鉴定和表达分析
3
作者 范冰丽 唐光彩 +3 位作者 马星云 贾芝琪 高艳娜 张世文 《中国瓜菜》 CAS 北大核心 2024年第9期27-36,共10页
异胡豆苷合成酶(strictosidine synthetase,STR)作为单萜吲哚类生物碱合成过程的关键酶,对吲哚类生物碱的合成起决定性作用。目前茶树、拟南芥等植物中已有相关研究证明STR基因在逆境胁迫中发挥重要功能,但在番茄中仍未有研究。为研究... 异胡豆苷合成酶(strictosidine synthetase,STR)作为单萜吲哚类生物碱合成过程的关键酶,对吲哚类生物碱的合成起决定性作用。目前茶树、拟南芥等植物中已有相关研究证明STR基因在逆境胁迫中发挥重要功能,但在番茄中仍未有研究。为研究番茄中STR基因的功能,笔者从番茄基因组中鉴定出14个异胡豆苷合成酶基因(SlSTR1~14),并对其理化性质、基因结构、系统进化及表达模式进行分析。理化分析结果表明,除SlSTR8、9、11、12和14为疏水性蛋白外,其余SlSTR均为亲水性蛋白,亚细胞定位预测显示所有SlSTR均位于液泡中。亲缘关系分析结果表明,番茄、拟南芥、水稻和茶树中的STR家族基因不均匀地分布在6个类群中。顺式作用元件分析表明,SlSTR启动子区含有胁迫和激素响应有关的多种调控元件。基因表达分析结果表明,SlSTR基因主要在番茄茎、叶和花组织中表达。对番茄苗分别进行干旱与高温处理,结果表明,相较于处理前大部分基因在处理后表达量均显著升高,少数基因如SlSTR1、2、8在干旱处理后表达量显著降低,SlSTR8、11和12在高温处理后表达量显著降低,这表明STR基因家族在面对不同逆境胁迫时,其表达模式是不同的。 展开更多
关键词 番茄 异胡豆苷合成酶 鉴定 表达分析
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