柑橘質(zhì)膜型質(zhì)子泵基因CsPH8的轉(zhuǎn)錄因子挖掘及表達(dá)特性分析.pdf

1、柑橘質(zhì)膜型質(zhì)子泵基因CsPH8的低表達(dá)是紅暗柳橙(Citrus sinensis cv.Honganliu)低酸性狀的重要原因。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)挖掘柑橘基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，以暗柳橙(C.sinensis cv.Anliu)和紅暗柳橙為研究材料，克隆了可能參與調(diào)控CsPH8表達(dá)的AN1、AN11、PH3、PH4的同源基因，對(duì)這些基因進(jìn)行了生物信息學(xué)分析，研究了這些基因的組織特異性和果實(shí)發(fā)育過(guò)程中在柑橘果實(shí)汁胞中的表達(dá)，以及與CsPH8表達(dá)和檸檬酸含量

2、變化的關(guān)系，初步明確了柑橘AN1、AN11、PH3、PH4同源基因在CsPH8表達(dá)調(diào)控和檸檬酸積累中的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1.柑橘果實(shí)發(fā)育過(guò)程中檸檬酸含量和CsPH8的表達(dá)變化分析
　　研究發(fā)現(xiàn)，暗柳橙和早香柚(C.grandis cv.Zaoxiangyou)果實(shí)檸檬酸的含量在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，而紅暗柳橙和無(wú)酸柚(C.grandis cv.Acid free Pumelo)果實(shí)檸檬酸的含量在發(fā)育

3、過(guò)程中顯著低于暗柳橙和早香柚，并且變化不明顯。CsPH8表達(dá)量在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中的變化趨勢(shì)與檸檬酸變化趨勢(shì)相同，即在暗柳橙和早香柚果實(shí)汁胞中CsPH8的表達(dá)變化趨勢(shì)為先上升后下降，而在紅暗柳橙和無(wú)酸柚果實(shí)汁胞中CsPH8的表達(dá)量保持在較低水平，且顯著低于暗柳橙和早香柚。
　　2.AN1、AN11、PH3、PH4同源基因的挖掘
　　分別從柑橘基因組中克隆到一個(gè)AN1同源基因（命名為CsAN1）、一個(gè)AN11同源基因（CsAN11

4、）、一個(gè)PH3同源基因，該基因存在三個(gè)轉(zhuǎn)錄本（命名為CsPH3-1、CsPH3-2、CsPH3-3）和一個(gè)PH4同源基因(命名為CsPH4)。它們編碼的蛋白分別為bHLH類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子、WD40類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子、WRKY類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子和R2R3-MYB類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子。
　　3.AN1、AN11、PH3、PH4同源基因的組織特性分析
　　測(cè)定AN1、AN11、PH3、PH4同源基因在暗柳橙不同組織結(jié)構(gòu)中的表達(dá)。發(fā)現(xiàn)CsAN1在汁胞中表達(dá)量最高，

5、CsAN11在葉中表達(dá)量最高，CsPH3-1在花中表達(dá)量最高，CsPH3-2莖中表達(dá)量最高，CsPH3-3在葉和莖中表達(dá)量最高，CsPH4在莖中表達(dá)量最高。
　　4.AN1、AN11、PH3、PH4同源基因在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)分析
　　研究發(fā)現(xiàn):CsAN1基因在暗柳橙和早香柚中的表達(dá)量均顯著高于紅暗柳橙和無(wú)酸柚，且基因表達(dá)變化趨勢(shì)與暗柳橙和早香柚中檸檬酸的變化趨勢(shì)相同，與CsPH8基因的表達(dá)趨勢(shì)相同;CsAN11基因表達(dá)變

6、化趨勢(shì)與暗柳橙和早香柚中的檸檬酸變化趨勢(shì)均不相同;CsPH3-1基因在暗柳橙和早香柚中的表達(dá)量均顯著高于紅暗柳橙和無(wú)酸柚，且基因表達(dá)變化趨勢(shì)與暗柳橙和早香柚中檸檬酸的變化趨勢(shì)相同，而CsPH3-2和CsPH3-3基因表達(dá)變化趨勢(shì)與暗柳橙和早香柚中的檸檬酸變化趨勢(shì)均不相同;CsPH4基因在暗柳橙和早香柚果實(shí)發(fā)育后期的表達(dá)量均顯著高于紅暗柳橙和無(wú)酸柚，且基因表達(dá)變化趨勢(shì)與暗柳橙和早香柚中檸檬酸的變化趨勢(shì)相同。
　　綜合以上結(jié)果，推測(cè)C