黄瓜生长素反应因子（ARF）家族鉴定及表达特异性分析

• 作者: 周秀艳 李文滨 武涛 盛慧 秦智伟 辛明
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 黄瓜 ARF small RNAs 生长素 表达模式
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 1985-1994
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.10.012

摘要

【目的】鉴定黄瓜生长素反应因子（ARF），预测small RNAs并验证ARF与small RNAs和生长素的关系；分析ARF在种子萌发过程中的表达模式，推断ARF在黄瓜单性结实和种子萌发过程中是否起到关键作用。【方法】利用拟南芥和水稻ARF蛋白质序列检索黄瓜基因组数据库，对检索到的黄瓜ARF家族进行结构分析和small RNAs预测；将预测到的gma-MIR160o precursur构建到pCAMBIA2301植物表达载体上，利用农杆菌介导法将其导入到单性结实黄瓜品种中，并对PCR检测为阳性的转基因植株进行RT-PCR验证；利用real-time RT-PCR方法分析ARF家族成员在生长素诱导后、开花时期及种子萌发阶段的表达模式。【结果】通过与拟南芥和水稻ARF蛋白序列的比对，共得到18个黄瓜ARF蛋白质序列。将其连同拟南芥和水稻的ARF蛋白质序列共分为4大类。从结构上看，外显子数目2-18不等，但同一类之间基因结构较为相似。进化树分析显示，18个基因之间的相似性不高；18个黄瓜ARF基因均有相对应的small RNA。其中， Csa010564、Csa011935、Csa015176、Csa020560和Csa022361可能都是miR160的靶基因。转基因试验进一步说明Csa010564、Csa011935和Csa015176在表达量上出现下降趋势，而Csa020560和Csa022361的表达量与对照相比略有上升，说明Csa010564、Csa011935和Csa015176是miR160的靶基因；在生长素诱导表达的试验中，Csa007296、Csa011935和Csa015176在根、茎和叶中的表达量均高于对照，说明ARF的表达受IAA的正调控；同时，以上3个基因在叶片和雌花花冠中的表达量均是开花第2 d低于开花当天，而在子房中的表达量确是第2天高于开花当天，尤其是Csa011935和Csa015176上调显著，说明ARF在子房发育过程中起到至关重要的作用；ARF在种子萌发过程中的表达分析显示：大部分基因在吸涨后12 h和48 h处于表达最高峰。【结论】ARF受生长素和相应的small RNAs调控。在黄瓜单性结实和种子萌发过程中，ARF可能起到了关键性作用。