桂花扩展蛋白基因家族的鉴定和表达分析

• 作者: 付建新 张超 罗云 胡绍庆 董彬 赵宏波
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 桂花 扩展蛋白 花开放 表达分析
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1289-1299
• 页数: 11页
• 分类号: S685
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.08.009

摘要

扩展蛋白(expansin,EXP)是一类引起植物细胞壁松弛的蛋白质,在花开放过程花瓣细胞扩展中发挥重要作用.为了探究桂花(Osmanthus fragrans)中扩展蛋白基因在花开放中的表达特征,本研究从已构建的桂花品种‘堰虹桂’花芽转录组数据库中筛选得到12个与植物EXP基因同源性较高的Unigene序列,以盛开期花瓣为材料克隆得到其cDNA序列.通过NCBI数据库中的比对结果,将12个Unigene序列分别命名为OfEXPA1～OfEXPA8,OfEXPB1～OfEXPB2,Of EXLA1,Of EXLB1(GenBank登录号:KY968700～KY968711).BLASTX查找比对结合ORF Finder工具分析发现,除了OfEXPA1、Of EXPA5和OfEXLB1基因的cDNA序列5'端有少量缺失外,另外9个EXP基因具有cDNA全长序列.序列分析结果表明,9个全长cDNA推导的蛋白氨基酸残基数为240～274个,预测的分子量为26.06～29.7 kD,理论等电点为4.77～9.74.桂花OfEXPA1～OfEXPA8和OfEXPB1～OfEXPB2蛋白具有典型的扩展蛋白结构特征,N端含有8个保守的半胱氨酸结构域,C端含有4个保守的色氨酸结构域,其中大部分EXPA和EXPB蛋白含有组氨酸功能域HFD基序序列.Of EXLA1具有特征基序CDQC,OfEXLB1特征基序尚未见报道.qRT-PCR分析结果发现桂花12个EXP基因在‘堰虹桂’花芽不同发育过程中均有表达,其中Of EXPA1、Of EXPA3、Of EXPA5、Of EXPA6、OfEXPA7、Of EXPA8、OfEXPB1、Of EXPB2和OfEXLB1整体表达模式较为类似,花芽发育前期(B1～B6)表达量显著高于花瓣扩展期(B7～FF),在花瓣扩展期表达量逐渐下降;而Of EXPA2、Of EXPA4和Of EXLA1在花芽发育前期表达量较低,而随着花瓣显著伸展表达量急剧增加,在花瓣扩展期呈现较高的表达.结合系统进化树分析发现Of EXPA4和Of EXPA2分别与唐菖蒲(Gladiolusgrandiflorus) GgEXPA1和月季(Rosa chinensis) RhEXPA1亲缘关系较近,且Of EXPA2和Of EXPA4这两个基因与GgEXPA1和RhEXPA1基因的表达模式相似,推测这2个基因为花开放过程中的关键EXP基因家族成员;进一步根据Of EXLA1表达特征推测其亦参与调控桂花花开放.研究结果为全面理解桂花花开放机制、扩展蛋白基因功能提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张超	浙江农林大学风景园林与建筑学院	44	270	8.0	14.0
2	胡绍庆	浙江理工大学建筑工程学院	41	142	7.0	10.0
3	董彬	浙江农林大学风景园林与建筑学院	13	23	3.0	3.0
4	赵宏波	浙江农林大学风景园林与建筑学院	30	133	7.0	10.0
5	付建新	浙江农林大学风景园林与建筑学院	18	63	4.0	6.0
6	罗云	浙江农林大学风景园林与建筑学院	2	7	2.0	2.0