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李旭飞,杨盛迪,李松琦,刘海楠,裴茂松,韦同路,郭大龙,余义和
河南科技大学园艺与植物保护学院/河南省园艺植物品质调控工程技术研究中心,河南洛阳 471000
LI XuFei, YANG ShengDi, LI SongQi, LIU HaiNan, PEI MaoSong, WEI TongLu, GUO DaLong, YU YiHe
摘要: 【目的】通过克隆细胞分裂素脱氢酶/氧化酶基因VlCKX4及其启动子,进行表达特性分析和启动子活性分析并进行转录因子预测,为深入解析VlCKX4介导细胞分裂素信号途径调控葡萄坐果的分子机制提供依据。【方法】使用生物信息学方法分析‘巨峰’葡萄(Vitis vinifera×Vitis labrusca)细胞分裂素氧化酶/脱氢酶4(VlCKX4)的序列特征;利用PCR技术克隆该基因以及它的启动子,使用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, qRT-PCR)的手段分析VlCKX4基因的表达特性,GUS活性试验用于分析其启动子活性;利用PlantTFDB,CisBP等转录调控数据库对VlCKX4的转录调控关系进行预测分析,输出结果使用Gephi软件进行可视化。【结果】VlCKX4全长1582 bp,其中包含1566 bp的开放阅读框,编码522个氨基酸,具有家族特征的FAD结构域和细胞分裂素结合(CK-bind)结构域。qRT-PCR结果表明VlCKX4在花序中高表达,其次是叶片,在卷须中表达量最低;细胞分裂素CPPU处理后VlCKX4表达量先下降后上升,细胞分裂素抑制剂洛伐他汀(Lov)处理后VlCKX4表达量先上升后下降。顺式元件分析表明VlCKX4启动子中含有吲哚乙酸,茉莉酸甲酯等响应元件;GUS化学组织染色实验表明,VlCKX4响应这些激素的处理。VlCKX4转录调控预测分析结果显示,MYB,DOF和WRKY类转录因子对其进行转录调控,结合转录组数据和共表达关系确定WRKY20、DOF1.5和MYB59为关键候选转录因子。【结论】葡萄VlCKX4受到细胞分裂素CPPU的诱导,VlCKX4启动子受到WRKY20、DOF1.5、和MYB59转录因子的调控,参与促进葡萄坐果过程。