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葡萄果实成熟相关NAC转录因子的筛选、克隆及表达分析

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[目的]NAC转录因子在植物生长发育中起重要调控作用.旨在筛选参与葡萄果实成熟的NAC转录因子,揭示NAC转录家族在葡萄果实成熟过程中的生物学功能.[方法]利用荧光定量PCR技术分析了 NAC基因在葡萄果实不同时期的表达水平及其组织特异性,对候选基因的核苷酸序列、蛋白质性质进行分析.同时,构建pGBKT7重组质粒检测转录因子的自激活能力.[结果]红地球葡萄不同发育阶段的NAC基因表达分析中,筛选出11个差异表达的NAC基因.结合其在红巴拉多葡萄中的表达情况,确定4个NAC转录因子为候选基因.VvNAC5、VvNAC11、VvNAC13、VvNAC18基因的开放阅读框长度分别为1083、1092、1098、1062bp,分别编码360、363、365、353个氨基酸,各蛋白分子质量与等电点不同.蛋白序列对比结果显示4个NAC基因在N端都包含高度保守的NAM结构域,但C端序列高度变异.系统进化树分析显示VvNAC5、VvNAC11、VvNAC13与众多参与组织形成和器官发育相关的NAC蛋白聚为一类,推测同时在组织形成发育过程中发挥作用;VvNAC18与众多调控果实成熟衰老及叶片脱落相关蛋白聚为一类,说明VvNAC18参与葡萄果实的成熟调控过程.分析4个NAC基因的组织特异性,发现VvNAC5、VvNAC18主要在果实中表达,且显著高于其他部位,VvNAC11、VvNAC13在果实中也有较高的表达量.酵母转化试验证明4个NAC蛋白均具有转录激活活性.[结论]筛选出4个NAC转录因子在葡萄果实的成熟过程中发挥重要的调控作用,为探索NAC转录家族调控葡萄果实成熟的作用机制奠定理论基础.
Screening,cloning and expression analysis of NAC transcription factors related to grape fruit ripening

牛早柱、赵艳卓、陈展、宣立锋、牛帅科、褚凤杰、杨丽丽

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河北省农林科学院石家庄果树研究所,石家庄050061

葡萄 果实成熟 转录因子 进化分析 组织表达

CARS-29-3

2022

10.13925/j.cnki.gsxb.20210504

果树学报
中国农业科学院郑州果树研究所

果树学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.486
ISSN：1009-9980
年,卷(期)：2022.39(7)
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