全 文 ：园 艺 学 报 2013，40（5）：896–904 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–01–09；修回日期：2013–02–25
基金项目：国家自然科学基金项目（31140058）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：qzw303@126.com）
黄瓜果实弯曲相关基因 Cs14-3-3 的克隆及表达
分析
徐 圆，秦智伟*，周秀艳
（东北农业大学园艺学院，农业部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，黑龙江省寒地蔬菜生物学重点
实验室，哈尔滨 150030）
摘 要：以黄瓜（Cucumis sativus L.）果实易发生弯曲的品种‘长春密刺’为试验材料，采用 RT-PCR
技术从果皮中分离并克隆了 14-3-3 蛋白基因，并将此基因命名为 Cs14-3-3。Cs14-3-3 基因 cDNA 全
长 792 bp，编码 263 个氨基酸，分子量 29 589.287 D，等电点为 4.585。生物信息学分析表明此基因含有
14-3-3 蛋白基因的典型结构域，与其他物种 14-3-3 蛋白基因核苷酸序列同源性达到 75%以上，编码的氨
基酸序列同源性达到 85%以上，属于 14-3-3 蛋白基因家族。同时，采用实时荧光定量 PCR 方法对顺直果
实和弯曲果实腹部及脊部在果实开花的 2、4、6、8、10、12 d 的基因表达量进行了研究。结果显示，在
果实发育各个时期，Cs14-3-3 的表达量均为在弯曲果实腹部 > 顺直果实 > 弯曲果实脊部的表达量；在
各个部位，Cs14-3-3 在果实开花 2 d 的表达量明显高于开花后其他时期。试验结果表明，Cs14-3-3 基因为
黄瓜果实弯曲相关基因，在黄瓜果实开花早期发育过程中起重要作用。
关键词：黄瓜；果实弯曲；Cs14-3-3 基因；表达分析
中图分类号：S 642.2 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2013）05-0896-09

Cloning and Expression Analysis of Fruit Bending Related Gene Cs14-3-3
in Cucumber
XU Yuan，QIN Zhi-wei*，and ZHOU Xiu-yan
（College of Horticulture，Northeast Agricultural University，Ministry of Agriculture Key Laboratory of Biology and
Germplasm Enhancement of Horticultural Crops in Northeast China，Key Laboratory of Vegetable Biology in Heilongjiang
Frigid Zone，Harbin 150030，China）
Abstract：By RT-PCR technology，we separated and cloned the 14-3-3 protein gene from the peel of
the cucumber（Cucumis sativus L.）bending variety‘Changchun Mici’，named Cs14-3-3．The full length
cDNA of Cs14-3-3 is 792 bp，encoding a protein of 263 amino acids．Its molecular mass is 29 589.287 D，
and pI is 4.585. Bioinformatic analysis showed that the protein of Cs14-3-3 possesses the basic structure of
14-3-3 proteins，and shares high homology with the known 14-3-3 proteins，which is belonging to the
14-3-3 protein family. At the same time，by using real-time fluorescence quantitative PCR（RT-qPCR），
we studied the expression of mRNA in straight fruit and the abdomen and the ridge of the bending fruit in
the periods of 2，4，6，8，10，12 days after flowering. The result showed that in each period，the expression

5 期 徐 圆等：黄瓜果实弯曲相关基因 Cs14-3-3 的克隆及表达分析 897

level of Cs14-3-3 from high to low order is bending fruit abdomen，straight fruit，bending fruit ridge，and
in each part，the expression level of Cs14-3-3 in 2 days after flowering obviously higher than that in the
other periods. In conclusion，it was preliminarily revealed that Cs14-3-3 gene is related to fruit bending in
cucumber，and plays an important role in the period of early fruit development after flowering.
Key words：cucumber；fruit bending；Cs14-3-3 gene；expression analysis

果形是黄瓜非常重要的品质性状之一，果实发生弯曲会严重影响其外观品质，使商品性显著下
降，因此，减少弯曲果实的比率在黄瓜育种及生产过程中至关重要。张鹏等（2010）对黄瓜果实弯
曲性遗传特性的研究表明，果实弯曲性是多基因控制的数量遗传性状，主要由基因加性效应所控制。
显性 × 环境互作效应相对较高，加性 × 环境互作效应很小，其狭义遗传力和广义遗传力均较高。
对果实易发生弯曲的品种‘长春密刺’的果实腹部（凹面）和脊部（凸面）的蛋白质组进行了差异
比较研究，获得了弯曲果实腹部的表达量显著高于弯曲果实脊部表达量的 10 个差异表达蛋白质点，
质谱分析结果表明，其中 1 个差异蛋白点（7207）与西葫芦的 14-3-3 蛋白序列具有较高相似性（张
鹏，2009）。Fu 等（2008）的研究表明，植物激素与黄瓜果实发育关系密切，尤其是在油菜素内酯
（Brassinosteroids，BR）诱导黄瓜果实发育时涉及到对多个生理过程的调控，其中对细胞分裂的调
节最为重要。傅丰庆（2008）在对黄瓜果实发育的研究中发现 14-3-3 蛋白的信号途径在 BR 对黄瓜
果实发育的诱导中起重要作用。张则婷（2010）对棉花纤维发育中 14-3-3 蛋白的研究表明，在暗培
养条件下 14-3-3 基因过表达的转基因拟南芥增强了对 BR 合成抑制剂 Brz 的敏感性，并且大多数过
量表达转基因棉花均出现植株矮小，节间变短，叶片成簇生长以及不育等现象。黄瓜果实发育是一
个受不同基因调控的复杂过程。目前人们已经获得大量黄瓜果实发育特异基因，其中细胞分裂和细
胞膨大相关基因与黄瓜果实发育关系最为密切（孙涌栋，2006；傅丰庆，2008；Fu et al.，2009），
而 14-3-3 蛋白可以通过与激酶 WEE1、cdc25 蛋白、激酶 Pnek1、植物微管相关蛋白 EDE1 的结合参
与细胞周期调控、有丝分裂、微管组成，从而影响细胞分裂和细胞膨大（Rothblum-Oviatt et al.，2001；
Cloutier et al.，2005；Hermeking & Benzinger，2006；Schutter et al.，2007；Pignocchi et al.，2009；
Pignocchi & Doonan，2011）。14-3-3 蛋白基因已在拟南芥、水稻、番茄、大麦、棉花等 20 多种植物
中分离并鉴定出来，但迄今为止尚未在黄瓜中克隆到此蛋白基因，14-3-3 蛋白基因在弯曲果实发育
中的研究也未见报道。本研究中通过对黄瓜 Cs14-3-3 基因的克隆、序列分析，并结合实时荧光定量
PCR 技术对其在果实发育各时期、各部位表达量进行检测，探明其在果实发育中的表达规律，为研
究 14-3-3 蛋白在黄瓜果实弯曲形成过程中的分子调控机理奠定基础，同时也为进一步揭示黄瓜果实
发育的分子机制提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为果实易发生弯曲的黄瓜品种‘长春密刺’，由东北农业大学园艺学院黄瓜课题组提
供，2011 年 3 月播种于东北农业大学园艺试验站。选取 8 ~ 20 节位的果实，在开花前一天用夹子夹
住即将开放的雌花并挂牌标注日期，分别在开花后 2、4、6、8、10、12 d 取顺直果实及弯曲果实腹
部和脊部的外果皮，各时期各部位取 20 个果实，每 5 个果实一个包装，锡纸包好后速冻于液氮中，
–80 ℃保存。
Trizol 购自 Invitrogen 公司。Taq DNA Polymerase、EcoRⅠ和逆转录试剂盒购自 MBI 公司，
898 园 艺 学 报 40 卷
pEASY-T3 载体和 Trans1-T1 感受态细胞购自全式金公司，DNA 纯化和质粒提取试剂盒购自百泰克
公司，SYBR Green PCR Master Mix 荧光定量试剂盒购自东洋纺公司，测序由上海生工生物工程技
术服务有限公司完成。
1.2 方法
1.2.1 RNA的提取、cDNA合成及引物设计与合成
用 Trizol 法提取样品的总 RNA。cDNA 第 1 条链合成使用 MBI 公司的 RevertAid First Strand
cDNA Synthesis Kit，具体操作依照反转录试剂盒说明书进行。
根据双向电泳获得的 14-3-3 差异蛋白氨基酸序列在黄瓜基因组网站（http：//www.icugi.org）上
进行比对，获得其 cDNA 全长序列信息，使用 Primer Premier 5.0 软件设计特异引物扩增黄瓜 14-3-3
蛋白 cDNA全长序列，基因扩增引物为Cs14-3-3FP：5′-ATGTCGCCTGCTGATTCTTC-3′；Cs14-3-3RP：
5′-CTACTGTCCATGTCCCTCCC-3′。RT-qPCR 引物为 qCs14-3-3FP：5′-AAGTTGCCAAGACTGTGGA
TGT-3′；qCs14-3-3RP：5′-CAGATGAGGCTGATGGGATG-3′。内参引物为 β-actinFP 5′-TCTCTATGCC
AGTGGTCGTA-3′；β-actinRP：5′-CCTCAGGACAACGGAATC-3′。所有引物均提交上海生工生物工
程技术服务有限公司合成。
1.2.2 黄瓜 Cs14-3-3基因的克隆与序列分析
以果皮 cDNA 为模板进行片段扩增，在 20 μL 反应体系中，加入 10 × Taq Buffer 2 μL，Mg2+（25
mmol · L-1）2 μL，dNTP Mix 2 μL，上、下游引物（20 μmol · L-1）各 0.5 μL，Taq DNA 聚合酶（5 U · μL-1）
0.2 μL，模板 cDNA 1.5 ng。反应条件：94 ℃ 5 min；94 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 1 min，共 30 个
循环；最后 72 ℃延伸 10 min。扩增反应在德国 Eppendorf PCR 仪上进行。反应结束后 1%琼脂糖凝
胶电泳检测，利用百泰克公司多功能 DNA 纯化/回收试剂盒回收目的条带，与 pEASY-T3 Vector 连
接过夜，然后转化大肠杆菌 Trans1-T1 感受态细胞，菌液铺平板 37 ℃培养，通过蓝白斑筛选，挑取
阳性克隆进行菌液培养。使用百泰克公司小量质粒制备试剂盒提取质粒，通过 PCR 及 EcoRⅠ酶切
鉴定后由上海生工生物工程技术服务有限公司测序。测序结果使用 NCBI、EMBL-EBI、ExPASY 等
网站，以及 Clustalx、Antheprot、DNAMAN、RasMol 等软件进行序列分析。
1.2.3 黄瓜 Cs14-3-3基因在果实发育不同时期的表达分析
将各取样点的 20 个果实混合，分别提取顺直果实及弯曲果实腹部和脊部在开花后 2、4、6、8、
10 和 12 d 的外果皮总 RNA，反转录为 cDNA。以 cDNA 为模板，用 RT-qPCR 引物进行荧光定量 PCR。
在 20 μL 体系中加入 SYBR Green PCR Master Mix 10 μL，模板 cDNA 2 μL，无菌水 7 μL，上、下
游引物各 0.5 μL。反应条件：96 ℃预变性 1 min；95 ℃变性 15 s，58 ℃复性 15 s，72 ℃延伸 45 s，
40 次循环。每个样品 4 次重复。本试验选用 β-actin 作为相对定量的参照基因。
2 结果与分析
2.1 Cs14-3-3 基因克隆
以黄瓜果皮 cDNA 为模板，Cs14-3-3FP、Cs14-3-3RP 为引物，PCR 扩增出 1 条约 750 bp 的亮
带（图 1，A），回收目标条带连接到载体，通过酶切检测得到包含部分载体序列大小为 840 bp 的片
段（图 1，B），测序得到碱基序列全长为 792 bp。利用 Clustalx 软件将该序列与黄瓜基因组网站上
所获得的 cDNA 全长序列进行比对，序列信息完全一致，起始密码子为 ATG，终止密码子为 TAG，
表明已经成功获得目的基因，将此基因命名为 Cs14-3-3。
5 期 徐 圆等：黄瓜果实弯曲相关基因 Cs14-3-3 的克隆及表达分析 899


图 1 Cs14-3-3 基因 PCR（A）与酶切验证（B）
M：DNA 分子量标记 DL2000。
Fig. 1 PCR（A）and restriction enzyme（B）analysis of Cs14-3-3
M：DNA marker DL2000.

2.2 黄瓜 Cs14-3-3 基因的同源性分析及分子进化树构建
将 Cs14-3-3 基因序列在 NCBI 数据库中进行在线分析和 BLAST 比对，通过与其它物种 14-3-3
蛋白基因的编码区全序列同源性比较发现，黄瓜与葡萄（Vitis vinifera）的同源性最高为 86%，与橡
胶树（Hevea brasiliensis）、木薯（Manihot esculenta）、大黄（Rheum australe）、烟草（Nicotiana tabacum）、
拟南芥（Arabidopsis thaliana）同源性分别达到 85%、84%、84%、82%、81%，与番茄、玉米、甘
蓝型油菜等物种的同源性均达到 75%以上，说明该基因是一个高度保守的基因。
将与 Cs14-3-3 基因同源性较高物种的 14-3-3 蛋白基因编码区序列在 EMBL-EBI（http：//
www.ebi.ac.uk/）上的在线工具 ClustalW2 中进行分子进化树的构建（图 2）。10 种作物的 14-3-3 蛋
白基因共分成 3 大类：第 1 类包括黄瓜、葡萄（XM_002283456.1）、橡胶树（JF708075.1）、木薯
（GQ922216.1）、欧洲山毛榉（AJ586516.1）；第 2 类包括大黄（EU931226.1）、山字草（JF291674.1）、
烟草（AB119474.1）；第 3 类包括拟南芥（NM_121610.3）和白羽扁豆（JX102494.1）。黄瓜与葡萄、
橡胶树、木薯和欧洲山毛榉处于同一个进化支上，表明黄瓜与这些物种的亲缘关系较近。

图 2 Cs14-3-3 基因分子进化分析
括号里为 GenBank 登录号。
Fig. 2 Phylogenetic analysis of Cs14-3-3
In parentheses are GenBank accession number.
2.3 黄瓜 Cs14-3-3 基因编码蛋白的性质和结构分析
为深入了解该基因所编码蛋白质的多种理化性质，用 Antheprot 软件对 Cs14-3-3 基因编码蛋白
质的基本特性和氨基酸组成进行分析。该蛋白包含 263 个氨基酸，分子量是 29 589.287 D，等电点
（Isoelectric point）为 4.585。在 pH 7.0 时，电荷为–17.58。根据 NCBI-CDS 在线分析表明，该蛋
白含有 14-3-3 蛋白保守结构域，属于 14-3-3 超级家族（图 3，A）。通过与其他物种氨基酸序列比对
900 园 艺 学 报 40 卷
发现，Cs14-3-3 基因编码氨基酸序列与橡胶树（Hevea brasiliensis，AEA03663.1）、木薯（Manihot
esculenta，AAY67798.1）、龙眼（Dimocarpus longan，ACK76233.1）、拟南芥（Arabidopsis thaliana，
NP_568325.1）、葡萄（Vitis vinifera，ACO40495.1）的相似性最高，分别为 96%、96%、96%、93%、88%，

图 3 Cs14-3-3 编码的蛋白氨基酸保守结构域及其与其它物种 14-3-3 蛋白氨基酸序列的多重比对
A：保守域预测；B：序列比对。
黑色部分表示完全相同，灰色部分表示部分相同，红线所示为 14-3-3 蛋白 5 个保守序列。
Fig. 3 Prediction of the conserved domain and alignment of amino acids of Cs14-3-3 from cucumis and other different plants
A：Prediction of the conserved domain；B：Alignment of amino acid.
Black area donates the same sequence，gray area donates partial matching，the red lines mark the 5 conserved sequences in 14-3-3 protein.
5 期 徐 圆等：黄瓜果实弯曲相关基因 Cs14-3-3 的克隆及表达分析 901

与陆地棉、烟草、小麦、玉米等物种的氨基酸相似性也达到 85%以上。Cs14-3-3 基因氨基酸序列包
含 14-3-3 蛋白五个保守序列，除 C 末端和 N 末端外，其他区域高度保守（图 3，B）。14-3-3 蛋白氨
基酸序列的保守性及其在不同物种间的高相似性反映了此蛋白在植物生物学功能上的重要性。
利用 protparam（http：//www.expasy.ch/toosl/protparam.html）进行了在线分析。该蛋白由 20 种
氨基酸组成。原子组成为 C1296H2061N349O425S8，C、H、N、O、S 所占比例分别为 31.31%、49.79%、
8.43%、10.27%、0.19%。预测该蛋白稳定系数（instability index）为 48.09（稳定系数 > 40 时不稳
定），因此，在体外可能是一个不稳定蛋白。脂肪系数（aliphatic index）为 87.26。总平均亲水性（grand
average of hydropathicity，GRAVY）为–0.475，表明该蛋白是一个亲水蛋白。
利用 Scanprosite 分析软件（http：//us.expasy.org）对其蛋白活性位点分析，发现了 1 个 14-3-3
蛋白信号序列Ⅰ位点 RNLLSVAYKNV 和一个 14-3-3 蛋白信号序列Ⅱ位点 YKDSTLIMQLLRDNLTL
WTS；13 个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点（Casein kinase II phosphorylation site），分别为 SPAD、SSRE、
SREE、TVEE、SSIE、SIIE、SSAE、TGAE、SAQD、SEID、TIGE、SYKD、SKRE；4 个蛋白激酶
C 磷酸化位点（protein kinase C phosphorylation site），分别为 SSR、SWR、SYK、SKR；2 个 N–十
四酰化位点（N-myristoylation site）GARRAS 和 GLAINF；2 个 cAMP 和 cGMP 调节蛋白激酶磷酸
化位点（cAMP- and cGMP -dependent proteinkinase phosphorylation site）RRAS 和 KRES；1 个酪氨
酸激酶磷酸化位点（tyrosine kinasephosphorylation site）KMKGDYHRY；2 个 N–糖基化位点
（N-glycosylation site）NFSV 和 NLTL。这些位点对调节 Cs14-3-3 基因编码蛋白构象变化及其在细
胞核和细胞质中的定位奠定基础，同时，预示着此蛋白在细胞的信号转导中发挥作用。
利用 TMHMM（http：//genome.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0）分析，表明该蛋白不具有跨膜
结构，利用 ngLOC（http：//ngloc.unmc.edu/）分析该蛋白亚细胞定位，结果显示该蛋白主要定位在
细胞核和细胞质中，比例约为 1︰1。利用 CPHmodels 3.0（http：//www.cbs.dtu.dk/services/CPHmodels/）
生成原子坐标（PDB 格式），然后利用 Rasmol windows 软件输出 Cs14-3-3 蛋白的三维立体分子结构
图，分析预测蛋白质结构，该蛋白含有 9 处 α–螺旋，与人类 14-3-3 蛋白的三维立体结构图极其相
似。说明不同物种 14-3-3 蛋白的高级结构在进化过程中高度保守。
2.4 黄瓜 Cs14-3-3 基因在果实发育不同时期的表达分析
利用 RT-qPCR 技术对 Cs14-3-3 基因在黄瓜顺直果实和弯曲果实腹部及脊部在果实发育不同时
期的表达情况进行了分析（图 4）。

图 4 黄瓜 Cs14-3-3 基因在果实不同部位及发育不同时期的表达
A：弯曲果实的腹部；T：弯曲果实的脊部；Z：顺直果实。
Fig. 4 The expression analysis of Cs14-3-3 in different parts and different growth periods
A：Abdomen of the bending fruit；T：Ridge of the bending fruit；Z：Straight fruit.
902 园 艺 学 报 40 卷
结果表明，无论是顺直果实还是弯曲果实的腹部或脊部，Cs14-3-3 在果实开花 2 d 时的表达量
明显高于开花后其他时期，从果实开花 4 d 到 12 d，随着果实的生长发育，Cs14-3-3 的表达量在一
定范围内浮动，无明显的增加或减少趋势。在果实发育的不同时期，Cs14-3-3 在顺直果实和弯曲果
实腹部及脊部的表达量均呈现弯曲果实腹部 > 顺直果实 > 弯曲果实脊部的趋势。说明 Cs14-3-3 与
黄瓜果实弯曲有关，为黄瓜果实弯曲相关基因，且此基因在黄瓜果实开花早期发育过程中起重要作
用。
3 讨论
3.1 黄瓜 Cs14-3-3 基因编码蛋白通过 BRs 信号转导途径促进细胞分裂
遗传学研究表明，植物的正常生长和发育都依赖 BRs 的存在。它们具有与生长素类似的功能，
在植株整体水平上表现为促进植物的营养生长和生殖发育，另外在细胞水平上表现为促进细胞伸长
及分化、影响细胞骨架及细胞壁的结构（Clouse & Sasse，1998；Krishna，2003）。BRs 可以促进向
日葵薄壁组织和大白菜与矮牵牛原生质体的分裂（Clouse & Zurek，1991；Nakajima et al.，1996；
Oh & Clouse，1998）。在拟南芥愈伤组织及悬浮细胞的培养中，BRs 可以代替细胞分裂素来促进细
胞分裂，同时提高了细胞周期蛋白基因 CycD3 的表达，这种情况在 BR 非敏感型突变体 bri1 中也有
发现，表明 BRs 存在某种未知的细胞间的信号途径来促进细胞分裂（Hu et al.，2000）。Bezrukova
等（2002）发现在小麦的根部添加 24 表油菜素内酯（24-EBR）后有丝分裂速率加快，核的体积也
随之增大。Bajguz（2000）在藻类中添加 BR 后得到类似的结果。Nakaya 等（2002）对拟南芥 det2
和 dwf1 突变体进行油菜素内酯 BL 的外施处理，发现叶片的形态得以恢复。傅丰庆（2008）发现在
非单性结实的黄瓜栽培品种的子房上添加表油菜素内酯 EBR 可以诱导单性结实并且提高细胞分裂
能力，而在单性结实的黄瓜栽培品种的子房上喷施 BRs 合成抑制剂 Brz 抑制果实生长，最终导致败
育，而这种抑制现象可以通过添加 EBR 得以恢复。通过生化测定的研究方法也发现，BRs 处理可以
疏松豌豆上胚轴以及白菜和葫芦下胚轴的细胞壁（Wang et al.，1993；Tominaga et al.，1994；Zurek
& Clouse，1994）。
研究还发现，细胞皮层微管的排列是决定膨大方向的一个重要因素，BR 处理会影响微管的排
列，使细胞更多地往纵向发展（Takahashi et al.，1995）。14-3-3 蛋白在 BR 信号转导过程中发挥重要
作用。BZR1/BZR2 是 BR 信号通路中的关键转录因子，通过与 BR 响应基因的启动子元件结合，调
控下游基因的表达。14-3-3 蛋白可以与 BZR1/BZR2 相结合，通过改变其在细胞中的定位而调节其
活性，从而参与调控植物的生长发育（Yin et al.，2005；Gampala et al.，2007；Ryu et al.，2010）。
Cs14-3-3 基因在黄瓜顺直果实和弯曲果实腹部及脊部的表达情况结果表明，在果实发育的不同时期，
Cs14-3-3基因在顺直果实和弯曲果实腹部及脊部的表达量均呈现弯曲果实腹部 > 顺直果实 > 弯曲
果实脊部的趋势。这极有可能与 14-3-3 蛋白负调控 BRs 信号转导途径从而抑制了 BR 诱导的果实生
长发育有关。同时，这一结果又与张鹏（2009）通过双向电泳和质谱分析所得到的 14-3-3 蛋白为弯
曲果实腹部脊部差异蛋白质点，且此蛋白在弯曲果实腹部的表达量显著高于弯曲果实脊部的表达量
结果一致。
此外，对 Cs14-3-3 基因编码的蛋白质亚细胞定位预测结果显示，此蛋白位于细胞质和细胞核中，
这与 14-3-3 蛋白在 BRs 信号转导中通过调控转录因子 BZR1/BZR2 的细胞定位而分布于细胞质和细
胞核中也一致。所以，14-3-3 蛋白极有可能通过 BRs 信号转导通路参与了对黄瓜果实弯曲形成过程
中的分子调控。
5 期 徐 圆等：黄瓜果实弯曲相关基因 Cs14-3-3 的克隆及表达分析 903

3.2 黄瓜 Cs14-3-3 基因编码蛋白通过参与细胞周期的调控促进细胞分裂
在所有真核生物中，细胞周期 4 个阶段及 Gl/S 和 G2/M 这两个“关卡”都受高度保守的由细胞
周期依赖激酶（CDK）和受其调控的细胞周期蛋白（Cyclin）构成的蛋白复合体紧密的调节（Pines，
1995；Mironov et al.，1999；Francis & Inze，2001；Inze & Veylder，2006）。最近的研究表明，激酶
WEE1 可以抑制 CDKs 的磷酸化而调控细胞周期的临界点，而植物中非 ε 型 14-3-3 蛋白可以通过与
激酶 WEE1 的结合来参与细胞周期的调控（Rothblum-Oviatt et al.，2001；Schutter et al.，2007）。研
究表明，两个分裂相关的周期蛋白（CycA 和 CycB）以及 CDKB 在授粉 2 d 后表达水平达到最高（傅
丰庆，2008）。本试验中荧光定量 PCR 结果显示，Cs14-3-3 基因在果实开花 2 d 时的表达量明显高
于开花后的其他时期。所以，14-3-3 蛋白很可能通过调节 WEE1 的活性而对果实发育早期的细胞周
期进行调控，从而影响细胞的分裂。

References
Bajguz A. 2000. Effect of brassinosteroids on nucleic acids and protein content in cultured cells of Chlorella vulgaris. Plant Physiology and
Biochemistry，38：209–215.
Bezrukova M V，Aval’baev A M，Kil’dibekova A R，Fatkhutdinova R A，Shakirova F M. 2002. Interaction of wheat lectin with 24-epibrassinolide
in the regulation of cell division in wheat roots. Doklady Biological Sciences，387：533–535.
Clouse S D，Sasse J M. 1998. Brassinosteroids：Essential regulators of plant growth and development. Annual Review of Plant Physiology and Plant
Molecular Biology，49：427–451.
Clouse S D，Zurek D. 1991. Molecular analysis of brassinolide action in plant growth and development//Cutler H Q，Yokota T，Adam G.
Brassinosteroids：Chemistry，bioactivity，applications. Washington，DC：American Chemical Society Press.
Cloutier M，Vigneault F，Lachance D，Seguin A. 2005. Characterization of a poplar NIMA-related kinase PNek1 and its potential role in meristematic
activity. FEBS Letters，579：4659–4665.
Francis D，Inze D. 2001. The Plant cell cycle and its interfaces. UK：Academic Press：1–18.
Fu F Q，Mao W H，Shi K，Zhou Y H，Asami T，Yu J Q. 2008. A role of brassinosteroids in early fruit development in cucumber. Journal of
Experimental Botany，59 (9)：2299–2308.
Fu F Q，Mao W H，Shi K，Zhou Y H，Yu J Q. 2009. Spatio-temporal changes in cell division，endoreduplication and expression of cell cycle-related
genes in pollinated and plant growth substances-treated ovaries of cucumber. Plant Biology，12 (1)：98–107.
Fu Feng-qing. 2008. Molecular machanism for the regulation of fruit development in Cucumis sativus[Ph. D. Dissertation]. Hangzhou：Zhejiang
University. (in Chinese)
傅丰庆. 2008. 黄瓜果实发育调控的分子机理研究[博士论文]. 杭州：浙江大学.
Gampala S S，Kim T W，He J X，Tang W Q，Deng Z P，Bai M Y，Guan S H，Lalonde S，Sun Y，Gendron J M，Chen H J，Shibagaki N，
Ferl R J，Ehrhardt D，Chong K，Burlingame A L，Wang Z Y. 2007. An essential role for 14-3-3 proteins in brassinosteroid signal transduction
in Arabidopsis. Dev Cell，13 (2)：177–189.
Hermeking H，Benzinger A. 2006. 14-3-3 proteins in cell cycle regulation. Semin Cancer Biol，16：183–192.
Hu Y X，Bao F，Li J Y. 2000. Promotive effect of brassinosteroids on cell division involves a distinct CycD3-induction pathway in Arabidopsis. The
Plant Journal，24：693–701.
Inze D，Veylder L D. 2006. Cell-cycle regulation in plant development. Annual Review of Genetics，40：77–105.
Krishna P. 2003. Brassinosteroid-mediated stress responses. Plant Growth Regulation，22：289–297.
Mironov V，Veylder L D，Van Montagu M，Inze D. 1999. Cyclin-dependent kinases and cell division in plants-the nexus. The Plant Cell，11：
509–521.
Nakajima N，Shida A，Toyama S. 1996. Effects of brassinosteroid on cell division and colony formation of Chinese cabbage mesophyll protoplasts.
Japanese Journal of Crop Science，65：114–118.
Nakaya M，Tsukaya H，Murakami N，Kato M. 2002. Brassinosteroids control the proliferation of leaf cells of Arabidopsis thaliana. Plant and Cell
904 园 艺 学 报 40 卷
Physiology，43：239–244.
Oh M-H，Clouse S D. 1998. Brassinolide affects the rate of cell division in isolated leaf protoplasts of Petunia hybrida. Plant Cell Reports，17：
921–924.
Pignocchi C，Doonan J H. 2011. Interaction of a 14-3-3 protein with the plant microtubule-associated protein EDE1. Ann Bot，107：1103–
1109.
Pignocchi C，Minns G E，Nesi N，Koumproglou R，Kitsios G，Benning C，Lloyd C W，Doonan J H，Hills M J. 2009. Endosperm defective 1 is
a novel microtubule-associated protein essential for seed development in Arabidopsis. The Plant Cell，21：90–105.
Pines J. 1995. Cyclins and cyclin-dependent kinases：A biochemical view. Biochemical Journal，308：679–711.
Rothblum-Oviatt C J，Ryan C E，Piwnica-Worms H. 2001. 14-3-3 binding regulates catalytic activity of human Wee1 kinase. Cell Growth &
Differentiation，12 (12)：581–589.
Ryu H，Cho H，Kim K，Hwang I. 2010. Phosphorylation dependent nucleocytoplasmic shuttling of BES1 is a key regulatory event in brassinosteroid
signaling. Molecules and Cells，29：283–290.
Schutter K D，Joubes J，Cools T，Verkest A，Corellou F，Babiychuk E，Schueren E V D，Beeckman T，Kushnir S，Inze D，Veylder L D. 2007.
Arabidopsis WEE1 kinase controls cell cycle arrest in response to activation of the DNA integrity checkpoint. The Plant Cell，19：211–
225.
Sun Yong-dong. 2006. Cloning and expression analysis of expanding growth related genes from cucumber fruit after pollination[Ph. D. Dissertation].
Chongqing：Xinan University. (in Chinese)
孙涌栋. 2006. 授粉后黄瓜果实膨大生长相关基因的克隆与表达分析[博士论文]. 重庆：西南大学.
Takahashi T，Gaseh A，Nishizawa N，Chua N H. 1995. The DIMINUTO gene of Arabidopsis is involved in regulating cell elongation. Genes and
Development，9：97-107.
Tominaga R，Sakurai N，Kuraishi S. 1994. Brassinolide-induced elongation of inner tissues of segments of squash（Cucurbita maxima Duch.）
hypocotyls. Plant Cell Physiology，35：1103–1106.
Wang T W，Cosgrove D J，Arteea R N. 1993. Brassionsteroid stimulation of hypocotyl elongation and wall relaxation in Pakchoi（Brassica chinensis
cv lei-choi）. Plant Physiology，101：965–968.
Yin Y H，Vafeados D，Tao Y，Yoshida S，Asami T，Chory J. 2005. A new class of transcription factors mediates brassinosteroid-regulated gene
expression in Arabidopsis. Cell，120：249–259.
Zhang Peng. 2009. Mapping quantitative traits loci and proteomics studies on bending of cucumber fruit[Ph. D. Dissertation]. Harbin：Northeast
Agriculture University. (in Chinese)
张 鹏. 2009. 黄瓜果实弯曲性 QTL 定位及蛋白质组差异研究[博士论文]. 哈尔滨：东北农业大学.
Zhang Peng，Qing Zhing-wei，Wang Li-li，Zhou Xiu-yan. 2010. Genetic analysis on bent characters of cucumber fruit. Journal of Northeast
Agricultural University，41 (1)：29–33. (in Chinese)
张 鹏，秦智伟，王丽莉，周秀艳. 2010. 黄瓜果实弯曲性遗传分析. 东北农业大学学报，41 (1)：29–33.
Zhang Ze-ting. 2010. Cotton 14-3-3 proteins are functionally expressed in fibers and interacted with their partners during fiber development [Ph. D.
Dissertation]. Wuhan：Central China Normal University. (in Chinese)
张则婷. 2010. 棉花 14-3-3 蛋白在纤维发育中的功能表达和相互作用研究[博士论文]. 武汉：华中师范大学.
Zurek D M，Clouse S D. 1994. Molecular cloning and characterization of a brassinosteroid-regulated gene from elongating soybean（Glycine max L.）
epieotyls. Plant Physiology，104：161–170.