褪黑素诱导sts基因表达提高葡萄白藜芦醇含量

• 作者: 卞凤娥 姚玉新 岳倩宇 翟衡 许丽丽
• 来源期刊: 食品科学
• 学科: 农学
• 关键词: 葡萄 茋类合酶基因 序列特征 表达分析 白藜芦醇
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 生物工程
• 页码范围: 165-172
• 页数: 8页
• 分类号: S663.1
• 字数: 5892字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7506/spkx1002-6630-201810026

摘要

目的:探讨外源褪黑素处理是否能够诱导葡萄茋类合酶(stilbene synthase,STS)基因sts表达,进而提高葡萄白藜芦醇含量;为应用褪黑素来提高葡萄营养价值和揭示褪黑素调控白藜芦醇代谢的分子机理提供理论支持.方法:100 μmol/L褪黑素加表面活性剂浸泡转色早期的葡萄果穗,30 μmol/L褪黑素处理生长30 d左右的无菌组培苗根系;利用葡萄基因组数据库,结合RNA-Seq技术,鉴定葡萄上褪黑素诱导的sts基因家族成员,并用Clustalx和MEGA5软件进行序列分析和构建进化树,使用在线软件plantCARE分析sts基因启动子区域的顺式作用元件;实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测sts基因在褪黑素处理不同时间点的表达水平;高效液相色谱测定白藜芦醇含量.结果:RNA-Seq分析表明葡萄果实中有30个sts基因被褪黑素处理诱导上调,占葡萄总sts基因的62.5%,占总上调基因的8.5%;褪黑素诱导的sts基因主要定位在16号染色体上,氨基酸序列高度保守,相似度达88.3%,同源性最高的STS蛋白间仅有1 个氨基酸差异;启动子序列分析表明sts基因具有相对保守的启动子序列,相似度在55.6%以上;根据蛋白质和启动子序列相似度,30个sts基因均可划分为A、B、C三组,并且二者聚类结果基本一致,在A和B组sts启动子区域分别发现了一段高度保守的序列;作用元件分析表明,在sts启动子区存在脱落酸、乙烯、水杨酸和生长素等激素响应元件和MYB结合位点;褪黑素诱导的30个sts基因在不同组织中具有不同的表达水平,总体上在根系中表达水平较高,果实中不同sts基因具有不同的转录丰度;通过qRT-PCR检测了5个sts基因在褪黑素处理不同时间的表达水平与RNA-Seq结果一致,均受褪黑素诱导,但具有不同的表达响应模式.结论:褪黑素诱导上调了30个葡萄sts基因,它们之间具有保守的蛋白序列和启动子序列,30个sts基因启动子区域含有不同的作用元件,对褪黑素具有不同的表达响应模式;褪黑素处理能提高葡萄果实和根系中白藜芦醇含量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	翟衡	山东农业大学园艺科学与工程学院	194	3463	31.0	51.0
2	姚玉新	山东农业大学园艺科学与工程学院	27	360	12.0	18.0
3	岳倩宇	山东农业大学园艺科学与工程学院	4	4	1.0	2.0
4	许丽丽	山东农业大学园艺科学与工程学院	4	4	1.0	2.0
5	卞凤娥	山东农业大学园艺科学与工程学院	3	4	1.0	2.0