摘要
无核荔枝是荔枝中的珍稀品种,无核率高达95%,关于荔枝胚胎发育的研究,主要集中于形态解剖学和生理生化研究水平。形态学和解剖学的研究表明,胚胎败育型荔枝在授粉后10d左右,其胚胎发育受阻,花后35d,胚珠已经明显萎缩导致果实无核。荔枝胚胎发育过程中内源激素变化表明,败育胚胎中IAA、GA3、CTK等生长促进型激素低于正常发育胚胎,而生长抑制型激素ABA则高于正常胚胎。败育胚胎内源激素与正常胚胎的差异,可能造成生理代谢程序的改变而导致无核果实。目前关于荔枝胚胎发育的基因调控研究较少,仅2004年张以顺等克隆了一个与荔枝胚胎败育相关的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(SAM),但至今还未见这个基因功能进行进一步验证的报道。榻维言等2006年克隆了7个与胚败育相关的cDNA片段,但未说明这些片段有何意义。目前尚无更多的相关研究。 本研究以无核荔枝败育幼胚Poly(A+)RNA为Tester,以正常幼胚Poly(A+)RNA为Driver,既可使样品遗传背景一致又可把与无核荔枝胚胎败育不相关的基因删除,应用抑制消减杂交技术(suppressionsubtractivehybridization,SSH)构建了一个与无核荔枝胚胎败育相关的差异表达的cDNA消减文库,经蓝、白斑筛选得到的960个阳性克隆中,菌落PCR鉴定有948个含有插入片段,占98.75%,并进一步通过ReverseNortherndotblot筛选在Tester中有杂交信号而在Driver中无杂交信号或者在Tester中杂交信号强于Driver的克隆,随机挑取24个克隆进行测序,通过Blast程序进行比较分析,结果表明有18个与已知功能基因有较高同源性,其中部分基因经分析很有可能与无核荔枝胚胎败育直接或者间接相关,并通过SMARTRACE技术获得了L53、L69、L117三个全长cDNA序列,GenBank检索结果表明它们在荔枝中是新发现的。 (1)L53全长665bp,编码区长度303bp,推导的蛋白质为100aa,功能预测分析表明该基因可能是赤霉素调控的家族蛋白,具有亲水性区域及跨膜区,具有信号肽结构,可能参与赤霉素的信号传导。 (2)L69全长3501bp,编码区长度2500bp,推导的蛋白质为849aa,经序列分析表明该基因与多个物种的生长素反应因子有较高的同源性,它作为一个转录因子,调控生长素基因的表达。 (3)L117全长1473bp,编码区长度1200bp,推导的蛋白质为399aa,与果胶乙酯酶基因有较高同源性,具有降解植物细胞果胶成分而破坏细胞壁和细胞膜结构的作用。 此外,Blast程序比较分析结果显示1个为未知功能的推测蛋白基因,2个无显著相关的同源序列,它们可能是功能未知的新基因,或是靠近3’末端的基因片段,因同源区段太短,难以通过同源比较推测其功能。