葡萄ATG基因家族的表達(dá)分析和VvATG7互作蛋白的篩選.pdf

1、假單性結(jié)實(shí)型無核葡萄的胚珠經(jīng)過授粉受精，但卻在發(fā)育中途敗育解體，在這一過程中伴隨著細(xì)胞程序性死亡(PCD)。細(xì)胞自噬是蛋白降解的一個(gè)重要途徑，在真核生物體內(nèi)非常保守，參與了植物生長發(fā)育、脅迫應(yīng)答、衰老以及細(xì)胞死亡等諸多過程。迄今為止，自噬基因已經(jīng)在多種植物中展開了研究，但多數(shù)集中于衰老和逆境響應(yīng)等方面，關(guān)于種子形成過程中作用的研究很少。因此本試驗(yàn)結(jié)合無核葡萄胚珠發(fā)育特性，展開對(duì)自噬相關(guān)基因(AuTophaGy-related gene，

2、ATG)的研究。通過生物信息學(xué)方法鑒定葡萄中的ATG基因，利用RT-PCR技術(shù)探究ATG基因在葡萄不同組織和胚珠發(fā)育過程中的表達(dá)模式。主要取得以下研究成果:
　　1.通過生物信息學(xué)方法，在葡萄基因組中鑒定出33個(gè)ATG基因，其蛋白序列長度94到2003個(gè)氨基酸不等。不同物種的進(jìn)化分析表明葡萄ATG基因與雙子葉植物擬南芥和煙草親緣關(guān)系更近，與單子葉植物水稻親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。葡萄ATG基因的聚類分析及基因結(jié)構(gòu)分析顯示具有相同結(jié)構(gòu)的基因親緣

3、關(guān)系更近，表明該基因家族在葡萄基因進(jìn)化過程中比較保守。染色體定位發(fā)現(xiàn)VvATG基因分布在葡萄中的18條染色體。同線性分析表明，部分重復(fù)在VvATG基因家族的擴(kuò)增中發(fā)揮了作用，共有17對(duì)ATG基因位于葡萄和擬南芥的線性相關(guān)區(qū)域，表明它們可能具有共同的祖先和相似的功能，因此我們根據(jù)已知的擬南芥自噬相關(guān)基因的功能去預(yù)測葡萄基因組中的自噬基因的功能。
　　2.通過半定量PCR對(duì)VvATG基因進(jìn)行組織表達(dá)模式分析，結(jié)果顯示這些基因在黑比諾葡

4、萄根、莖、葉、花、花蕾、果皮、卷須和胚珠中都有表達(dá)，只是表達(dá)水平略有不同，表明自噬在植物發(fā)育過程中具有廣泛的作用。VvATG基因在有核品種黑比諾和無核品種無核白的胚珠發(fā)育過程中表達(dá)存在差異，實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果顯示，大部分VvATG基因在無核白中的表達(dá)水平較高，可能暗示著在無核白中自噬相關(guān)活動(dòng)比較活躍，因此推測自噬可能與無核白胚珠敗育相關(guān)。其中，ATG7是一個(gè)類泛素活化酶，在自噬體的形成過程中不可或缺。VvATG7基因在無核白中的表達(dá)