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黑果枸杞不同发育时期果实花色苷合成的转录组分析
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作者 聂祝欣 郭瑾 +4 位作者 乔子洋 李微薇 张学燕 刘春阳 王静 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期106-117,共12页
【目的】探究黑果枸杞果实发育过程中花色苷合成的分子机制,对深入理解黑果枸杞花色苷合成调控网络具有重要意义。【方法】选取青果期、转色初期、转色后期、成熟期和完全成熟期的黑果枸杞果实进行转录组测序,挖掘与黑果枸杞果实花色苷... 【目的】探究黑果枸杞果实发育过程中花色苷合成的分子机制,对深入理解黑果枸杞花色苷合成调控网络具有重要意义。【方法】选取青果期、转色初期、转色后期、成熟期和完全成熟期的黑果枸杞果实进行转录组测序,挖掘与黑果枸杞果实花色苷合成相关的候选基因。【结果】随黑果枸杞果实发育,花色苷含量逐渐升高,成熟期及完全成熟期果实中的花色苷含量显著高于青果期、转色初期及转色后期。5个发育时期共筛选出13540个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),以青果期为对照,随果实发育,各阶段DEGs数量逐渐增多。GO分析发现,DEGs共同富集的子集有苯丙烷代谢过程、多糖分解代谢过程、苯丙烷生物合成过程、类黄酮生物合成过程、细胞壁大分子代谢过程、膜锚定成分和营养库活性通路。KEGG分析表明,DEGs显著富集于类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、二苯乙烯类、二芳基庚烷类和姜辣素生物合成及角质和木栓质和蜡质的生物合成通路。分析DEGs表达量与花色苷含量相关性,筛选出参与黑果枸杞果实发育过程花色苷合成的候选基因36个,主要包括10个花色苷合成通路结构基因,4个转录因子,9个ABA、8个GA及5个JA信号转导通路基因。RT-qPCR验证其中10个基因的表达趋势,与转录组数据一致。【结论】黑果枸杞果实发育过程中,花色苷合成途径的结构基因、转录因子及ABA、GA和JA信号转导通路中基因的表达调控果实着色。 展开更多
关键词 黑果枸杞 果实 转录组 差异表达基因 植物激素 花色苷生物合成调控
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‘红满堂’苹果MbbZIP43基因的克隆与功能研究
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作者 杨艳 胡洋 +7 位作者 刘霓如 殷璐 杨锐 王鹏飞 穆霄鹏 张帅 程春振 张建成 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期146-159,共14页
【目的】为探究碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子在‘红满堂’苹果花青素代谢中的调控作用。【方法】从‘红满堂’苹果克隆得到一个bZIP基因,分析了其基因及编码蛋白序列特性,利用洋葱表皮细胞瞬时转化确定其编码蛋白亚细胞定位,利用实时... 【目的】为探究碱性亮氨酸拉链(bZIP)转录因子在‘红满堂’苹果花青素代谢中的调控作用。【方法】从‘红满堂’苹果克隆得到一个bZIP基因,分析了其基因及编码蛋白序列特性,利用洋葱表皮细胞瞬时转化确定其编码蛋白亚细胞定位,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)研究了该基因在不同成熟时期‘红满堂’果实中的表达情况,基于烟草叶片、苹果叶片以及苹果果实瞬时转化研究了其对花青素积累和花青素合成相关结构基因表达的调控作用。【结果】该基因不含内含子,与MdbZIP43(XP_008393381.1)相似度最高,故命名为MbbZIP43。其编码序列长为522 bp,可编码由173 aa组成、含有bZIP_plant_GBF1结构域、定位于细胞核的亲水蛋白。RT-qPCR分析结果显示,随着果实成熟,MbbZIP43在‘红满堂’果实中的表达水平呈“先升后降”的变化趋势,在花后11周的果实中表达量最高。相关性分析显示MbbZIP43基因表达量与总黄酮和花青素含量正相关。瞬时过表达该基因的烟草叶片、苹果叶片和果皮中花青素含量分别提高了17.42%、25.66%和48.99%,过表达MbbZIP43的苹果叶片中花青素合成结构基因CHI、F3'H、DFR和UFGT分别提高了2.27倍、1.84倍、2.39倍和2.89倍;过表达MbbZIP43的苹果果皮中CHI、F3'H、DFR和UFGT分别提高了1.79倍、1.70倍、1.35倍和1.51倍,说明MbbZIP43可以通过上调这些结构基因的表达正调控苹果花青素合成。【结论】MbbZIP43可通过激活花青素合成相关结构基因CHI和UFGT等的表达进而促进花青素的积累。 展开更多
关键词 bZIP转录因子 苹果 花青素合成调控 基因克隆 瞬时转化 表达分析 亚细胞定位
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