甜瓜乙烯应答因子基因在果实发育成熟过程中的表达特性

根据已报道的甜瓜CMe-ERF1和CMe-ERF2基因cDNA序列设计合成特异性引物,应用RT-PCR技术从甜瓜品种‘河套蜜瓜’成熟果实中克隆得到CMe-ERF1和CMe-ERF2基因cDNA全长编码区序列,分别为498bp和822bp.序列比对分析表明,得到的cDNA序列与已报道的Andes甜瓜相应基因的cDNA序列完全一致.果实不同发育时期实时定量PCR检测结果表明,CMe-ERF1、CMe-ERF2基因表达与甜瓜果实成熟及乙烯生成量显著相关,表明该基因可能对果实成熟起重要作用.     

甜瓜HMGR基因全长cDNA的克隆及序列分析

根据已报道的reticulatus甜瓜的HMGR cDNA序列设计合成引物,应用RT-PCR技术从甜瓜品种河套蜜瓜幼果总RNA中克隆得到HMGR的全长cDNA序列,共1 939 bp,编码588个氨基酸。序列比对及系统发育分析表明,该HMGR cD-NA序列与已报道的reticulatus甜瓜HMGR基因cDNA序列完全一致,和拟南芥HMG1亲缘关系最近。该基因的克隆为研究该基因在甜瓜中的表达特性及其功能奠定基础。     

甜瓜乙烯信号转导途径关键因子基因CTR1的克隆及表达特性分析

在拟南芥中,CTR1在乙烯信号转导途径中发挥重要的负调控作用.目前的研究表明,在拟南芥中只存在一个CTR1基因.利用RT-PCR技术从甜瓜果实中克隆得到CTR1基因cDNA(Cm-CTR1).Cm-CTR1cDNA全长2 613 bp,编码870个氨基酸.氨基酸序列比对和同源性分析表明,所克隆的甜瓜CTR1基因与拟南芥CTR1基因相似度为53.69％.Cm-CTR1的C-末端具有明显的类似于哺乳动物和果蝇中的Raf( retro-viral protein,V-raf)蛋白激酶家族的丝/苏氨酸蛋白激酶(Serine/threonine protein kinase)的特征.该结构具有所有已知蛋白激酶所共有的11个亚结构域,其中包括ATP结合位点和丝/苏氨酸蛋白激酶位点结构域,说明CmCTR1与其他植物CTR1相似.实时荧光定量PCR分析结果表明,从授粉后第15天到第20天,甜瓜果实Cm-CTR1基因表达量显著增加,第20天的表达量是第15天的2.5倍,之后表达水平趋于稳定,第40天到第45天表达量有所下降.     

甜瓜α-甘露糖苷酶亚家族基因的克隆及分析

在植物体中,α-甘露糖苷酶(α-man,α-mannosidase)是N-聚糖加工、修饰的关键酶,而N聚糖的加工对于植物生长发育是必不可少的,同时在果实成熟过程中起着重要作用。对甜瓜Ⅱ类α-甘露糖苷酶家族基因的结构特点和表达模式进行分析,为探讨α-甘露糖苷酶基因家族各成员在甜瓜不同组织器官发育中可能存在的作用奠定基础。本研究以甜瓜品种河套蜜瓜为材料,采用RT-PCR方法克隆了该家族的3个成员:Cm MAN1、Cm MAN2和Cm MAN3的全长c DNA,应用生物信息学方法对其相应蛋白质的理化性质、系统发育、保守基序进行了分析。分析研究表明,Cm MAN1、Cm MAN2和Cm MAN3的开放阅读框分别为3 063 bp、3 483 bp和3 024 bp,分别编码1 020、1 160和1 007个氨基酸,均为酸性蛋白质,且在不同物种间具有高度保守性。利用RT-q PCR方法检测了这些基因的表达模式,发现Cm MAN1在成熟甜瓜果实中表达量最高,Cm MAN2在叶、花和子房中表达量相对较高,Cm MAN3在子房中表达量较高,表明α-甘露糖苷酶各基因在甜瓜发育中可能具有不同的作用。     

甜瓜乙烯受体基因Cm-ETR1 cDNA的克隆及表达特性分析

乙烯感知和信号转导的初始成分是乙烯受体,为探明甜瓜乙烯受体基因Cm-ETR1在甜瓜果实成熟过程中的作用,以甜瓜品种河套蜜瓜为材料,根据GenBank中登录的甜瓜乙烯受体基因Cm-ETR1的cDNA序列(登录号为AF054806),设计合成特异性引物,采用RT-PCR技术克隆得到Cm-ETR1基因全长cDNA序列,提交到GenBank中(登录号为EF495185)。序列分析表明,序列长度为2 256 bp,编码区为2 223 bp,编码740个氨基酸,与已报道的cantalupenis甜瓜ETR1基因的cDNA序列完全一致。Cm-ETR1蛋白的系统进化树分析结果表明,该乙烯受体蛋白在各物种间高度保守,与黄瓜乙烯受体蛋白相似性最高,一致性为99%,与龙眼乙烯受体蛋白相似性最低,一致性为86%。定量PCR分析结果显示,随着甜瓜果实内源乙烯合成量和成熟程度的增加,Cm-ETR1基因的表达量同步增加,在果实乙烯跃变期,Cm-ETR1的表达量也达到最高值,内源乙烯合成量与Cm-ETR1基因表达量间呈显著正相关,表明Cm-ETR1基因在甜瓜果实成熟过程中可能具有重要的作用。