观赏凤梨是一类重要的热带花卉,但有关其生长发育调控分子机理的研究相对匮乏,这在一定程度上限制了新品种的开发和利用。以热带观赏花卉蜻蜓凤梨(Aechemia fasciata)为材料,在分析蜻蜓凤梨转录组数据的基础上,结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了APETALA2/Ethylene Response Element Binding Protein(AP2/EREBP)家族的1个转录因子编码序列,并将其命名为AfERF113。生物信息学分析表明,AfERF113 cDNA全长1 093bp,有1个864bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码287个氨基酸。蛋白质理化性质分析表明,该蛋白分子质量为29.768 5ku,理论等电点为6.06,为一类不稳定的酸性亲水蛋白。亚细胞定位软件预测表明该蛋白定位于细胞核。结构域分析表明,该蛋白有1个保守的AP2结构域,分属ERF亚族的B-4类,与拟南芥中所有ERF蛋白的ERF113亲源关系最近。实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR,qRT-PCR)结果表明,AfERF113转录本在成熟株的根中表达量最高,且外源乙烯诱导后,AfERF113的表达量无论是在幼株还是在成株的各组织中均显著上调。研究结果证实,AfERF113响应了外源乙烯调控,为进一步研究AfERF113基因的功能及通过基因工程手段调控凤梨科植物生长发育提供了理论依据。
为了更好地利用生物技术手段提高观赏凤梨的开花质量,本研究在分析蜻蜓凤梨转录组数据的基础上,根据同源性比对发现了一个类TERMINAL FLOWER 1(TFL1)基因的c DNA片段,结合c DNA末端快速扩增(rapid amplification of c DNA ends,RACE)技术获得了其937 bp的c DNA全长,并将其命名为Af TFL1。序列分析表明,该基因的开放阅读框为522 bp,编码173个氨基酸。蛋白质性质分析表明,其分子量为19.329 9 k D,等电点为8.39,为一类不稳定的碱性蛋白。结构域分析表明,此蛋白含有1个典型的PEBP结构域。系统进化树分析表明,Af TFL1与番红花的TFL1亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,Af TFL1在蜻蜓凤梨各个部位的表达量不同,在营养器官中的表达量随株龄增长而降低,在生殖器官中表达量非常低甚至检测不到。研究结果可为进一步研究Af TFL1的功能以及深入探讨蜻蜓凤梨开花机理提供了一定的理论依据。
以重要的热带花卉蜻蜓凤梨(Aechemia fasciata)为材料,基于转录组数据,利用c DNA末端快速扩增(rapid amplification of c DNA ends,RACE)技术克隆了APETALA2/Ethylene Response Element Binding Protein(AP2/EREBP)家族的一个基因,并将其命名为Af DREB2C。Af DREB2C c DNA全长848 bp,有一个594 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码197个氨基酸残基。Af DREB2C蛋白分子量为21.498 8 k D,理论等电点为4.65,是一类酸性亲水蛋白,且预测定位于细胞核。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果表明,Af DREB2C在不同株龄的蜻蜓凤梨不同组织中均有表达,但在很多生殖器官中的表达量很低。此外,Af DREB2C响应了外源乙烯处理,但在成株的不同组织中响应模式不尽相同。本研究为解析Af DREB2C在蜻蜓凤梨生长发育中的机制、为通过基因工程手段调控凤梨科植物生长发育奠定了理论基础。
观赏凤梨是一种重要的热带花卉。生产上常人工施加外源乙烯或乙烯衍生物促进凤梨科植物开花,但作用的分子机制不清楚。以热带观赏花卉蜻蜓凤梨(Aechmea fasciata)为材料,利用转录组数据结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了乙烯生物合成过程中限速酶1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1carboxylate,ACC)氧化酶(ACC oxidase,ACO)的一个编码基因,将其命名为AfACO1。AfACO1cDNA全长732bp,编码156个氨基酸。理化性质分析表明,该蛋白分子质量为17.47ku,等电点为8.46。AfACO1蛋白有保守的抗坏血酸和辅因子亚铁离子结合位点。进化树分析结果表明,AfACO1与水稻的2个OsACO1-likes蛋白亲缘关系最近,且进一步的结构域分析表明,它们拥有相似的保守基序。实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR,qPCR)结果表明,AfACO1在抽薹39d后的成株心叶中表达量最高,且施加外源乙烯利后,AfACO1的表达量逐渐上调。结果表明AfACO1可能是蜻蜓凤梨成熟期乙烯生物合成的关键酶之一。研究结果为解析外源乙烯调控凤梨科植物开花的机制奠定了基础。
