發(fā)布時間：2021-07-04 20:21

　　為探討桃品種間抗寒差異的分子基礎(chǔ),以野生毛桃（Prunus persica）和17個桃品種和品系為試驗材料,通過PCR與RT-PCR克隆PpCBF2基因;并利用qRT-PCR分析‘早紅霞’和‘大久�！~片中PpCBF2在低溫下的表達特性。結(jié)果表明:1)毛桃PpCBF2基因的DNA和cDNA全長序列均為894bp,開放閱讀框為690bp,編碼229個氨基酸并且含有CBF家族的AP2/EREBP功能域;2)供試的17個桃品種和品系的PpCBF2基因核苷酸序列全長和編碼氨基酸數(shù)目與毛桃相同,但有9個品種發(fā)生1～2個氨基酸位點突變:其中‘白芒蟠桃’、‘81715’和‘大久�！耐蛔儼l(fā)生在N-豆蔻酰化位點或酪蛋白激酶II磷酸化位點;‘Italia 3’、‘寒露’和‘B6832’的突變發(fā)生在AP2/EREBP功能域;3)‘早紅霞’和‘大久保’PpCBF2基因均被低溫誘導(dǎo),品種間表達水平有顯著差異。綜上,該基因在桃品種間進化較為保守,但少數(shù)品種基因功能位點發(fā)生了突變;該基因被低溫顯著誘導(dǎo),與抗冷性有關(guān)。 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,25(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

桃PpCBF2cDNA的核苷酸序列及其推導(dǎo)的氨基酸序列

低溫脅迫是影響作物品質(zhì)和產(chǎn)量的主要環(huán)境脅迫。在冷調(diào)節(jié)信號通路中，CBF被認(rèn)為是應(yīng)對冷應(yīng)激的主調(diào)節(jié)因子[38]。Champ等[39]研究發(fā)現(xiàn)，CBF1基因上調(diào)表達的時間和表達量的不同導(dǎo)致了枳（Poncirus trifoliata）和葡萄柚（Citrus paradisi）抗寒性的不同。翟瑞寧[40]對抗寒性不同的2個木薯品種研究表明，CBF1基因序列差異導(dǎo)致蛋白結(jié)構(gòu)不完整是其抗寒性弱的原因。桃樹不同品種抗寒性也存在差異[41]，為了探求這種差異的分子基礎(chǔ)，研究分析了毛桃和17個品種桃的PpCBF2基因序列，發(fā)現(xiàn)它們均含有由57個氨基酸組成的AP2結(jié)合域，表明其屬于AP2/ERF家族基因[42]；在AP2結(jié)構(gòu)域上下游分別含有PKKP/RAGRx KFxETRHP(51～66位）和DSAWR(125～129位）兩段特殊的高保守序列，分別稱為核定位序列（nuclear localization signal，簡稱NLS）和CBF信號基序，是區(qū)別CBF轉(zhuǎn)錄因子與AP2/ERF家族其他成員的特征短肽序列[43]，說明PpCBF2是典型的CBF轉(zhuǎn)錄因子。聚類分析顯示所有供試品種均聚合為一類，說明該基因在不同品種中具有相似功能。所有供試品種PpCBF2基因編碼的氨基酸數(shù)目相同，相似性介于98.3%～100.0%，與前人研究的CBF在植物中高度保守的結(jié)論一致[44]。其中，有9個品種氨基酸殘基發(fā)生了突變，涉及AP2結(jié)構(gòu)域內(nèi)的是‘Italia 3’(81位的C變?yōu)閅）、‘B6832’(95位G變?yōu)閂）和‘Hanlu’(121位L變?yōu)镾），‘早金’在51～66位的核定位信號區(qū)域中發(fā)生突變（65位E變?yōu)镚），這兩個區(qū)域?qū)BF的DNA結(jié)合特異性和轉(zhuǎn)錄活性至關(guān)重要[45-46],AP2結(jié)構(gòu)域發(fā)生單個突變通常可以改變植物體的形態(tài)[45]；核定位序列中的缺失或突變會阻礙CBF1誘導(dǎo)其靶基因表達的能力，影響CBF1與CRT/DRE元素結(jié)合[43]。蛋白質(zhì)的翻譯后修飾影響蛋白質(zhì)的活性和基因表達[47]，‘白芒蟠桃’在第一個N-豆蔻酰化位點（14位的C變?yōu)镽）內(nèi)發(fā)生，‘81715’(25位S變?yōu)镻）和‘大久保’（213位D變?yōu)镚）分別在第一個和第五個酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位點發(fā)生突變。磷酸化位點在植物CBF/DREB1轉(zhuǎn)錄因子中大量存在，但其確切的磷酸化作用報道較少，Parinita等[47]研究發(fā)現(xiàn)御谷（Pennisetum glaucum)PgDREB2A蛋白在體外磷酸化位點是蘇氨酸殘基，且磷酸化后負(fù)調(diào)控其對DNA的結(jié)合活性。這些位點的變化還改變了蛋白的親水性，或增強或減弱，這種特性也可能與不同品種抗寒性差異有關(guān)[40]。但是彭婷[48]對梅花的研究認(rèn)為，導(dǎo)致梅花品種抗寒性差異的決定因素并不是CBFa基因編碼區(qū)序列上的差異，而是CBF基因表達調(diào)控上的差異。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]不同梅花品種CBF/DREB1同源基因的克隆及功能分析[D]. 彭婷.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]木薯抗寒基因CBF1、CBF2的克隆和差異表達分析[D]. 翟瑞寧.廣西大學(xué) 2016



本文編號：3265474