全 文 ：园 艺 学 报 2013，40（5）：943–952 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2012–12–07；修回日期：2013–04–01
基金项目：国家自然科学基金项目（30871682）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：wang6399@126.com；Tel：0371-65330988）
半矮生型桃节间长度相关基因的筛选和鉴定
鲁振华，李钰婷，王志强*，牛 良，崔国朝，王玉兰
（中国农业科学院郑州果树研究所，国家桃葡萄品种改良中心，农业部果树育种技术重点实验室，郑州 450009）
摘 要：为了进一步研究调控节间长度相关基因的表达模式及为克隆该半矮生性状的基因提供依据，
采用 cDNA-AFLP 分析方法对半矮生型桃节间“生长跃变期”差异表达的基因进行筛选，并对差异的转录
衍生片段（TDFs）进行回收、克隆、测序、功能注释及 qRT-PCR 验证。采用 256 对引物，共产生 9 021
个 TDFs，有明显差异的 TDFs 共 899 个，成功回收到 497 个 TDFs，254 条序列与已知基因高度相似。差
异表达的基因主要涉及到信号转导、生长发育、转录调控、蛋白质代谢、防御和物质与能量代谢等。选
取其中 26 个基因进行实时荧光定量 PCR 验证，结果表明 26 个基因的 qRT-PCR 表达丰度分析与
cDNA-AFLP 结果一致。分离到植物生长素、细胞分裂素、油菜素内酯、脱落酸、细胞周期等调控途径中
生长调控相关的候选基因，可为阐明节间生长调控机制奠定基础。
关键词：桃；半矮生型；cDNA-AFLP；差异表达基因；节间长度；功能注释
中图分类号：S 662.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2013）05-0943-10

Screening and Identification of Genes Involved in Regulating Internode
Length for Semi-dwarf Peach
LU Zhen-hua，LI Yu-ting，WANG Zhi-qiang*，NIU Liang，CUI Guo-chao，and WANG Yu-lan
（Zhengzhou Fruit Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，National Peach and Grape Improvement
Center，Key Laboratory of Fruit Breeding Technology of Ministry of Agriculture，Zhengzhou 450009，China）
Abstract：This study aimed to select and identify genes related to regulate the length of
internode，and provide basis for revealing expression pattern of regulating internode length related
genes and cloning the gene of controlling semi-dwarf trait. cDNA-AFLP technique was employed to
investigate differentially expressed genes. The transcript-derived fragments（TDFs）was recycled，
cloned，sequenced and functionally annotated and then validate by qRT-PCR. A total of 9 021 TDFs
were screened by 256 primer combinations，of which 899 TDFs were identified differentially
expression. Totally，497 TDFs were successfully sequenced and 254 sequences were high similar to
genes with known functions. The results indicated that these genes were involved in signal
transduction，growth and development，transcription regulation，stress tolerance，protein degradation
and synthesis and so on. The expression abundance of 26 genes validated by real-time quantitative
RT-PCR was consistent with the result of cDNA-AFLP analysis. We generated candidate genes in
plant IAA，CK，BR，ABA and cell cycle regulation pathways，which will help to elucidate the
molecular regulation mechanism of internode length.

944 园 艺 学 报 40 卷
Key words：peach；semi-dwarf type；cDNA-AFLP；differentially expressed genes；internode length；
function annotation

桃的萌芽力强，新梢生长量大，过大的营养生长量造成树体营养的大量浪费，每年都要进行冬
剪及多次夏剪，增加了管理难度和生产成本（Bassi et al.，1994）。‘SD9238’是在中国农业科学院
郑州果树研究所桃育种圃杂种后代中发现的实生苗突变体，该树体仅为普通型的 1/2 ~ 1/3，节间较
短，果枝粗壮而长度适中，年修剪量极小，是比较理想的有限矮化树形（王志强 等，2004）。半矮
生型桃有几种不同类型，如 Monet 和 Salesses（1975）描述了一个矮化突变体的杂合体（Dw/dw）
表现为半矮生性状，自交后代中普通型、半矮生型和矮化型的比列分别为 1︰2︰1。Gradziel 和 Beres
（1993）报道的半矮生类型桃，节间长度仅为普通生长型的一半，萌芽较密，叶片也较绿。其与普
通型杂交的后代中，普通型和半矮生型的比例为 1︰1。本研究中的半矮生型与以上类型均不同，经
多年高接及嫁接观察和遗传评价，‘SD9238’半矮生性状稳定遗传且受一对等位基因控制，对普通
型为显性，目前还未见对该类型生长调控机理的研究。
‘SD9238’新梢生长呈单 S 曲线，5 月中旬前生长非常缓慢，5 月中旬以后进入快速生长期，5
月中旬前后生长速度的差异是该生长型区别于普通型和其它类型最重要、最根本的特征，其生长节
奏在一定程度上影响了生殖生长（王志强 等，2004）。因此，筛选和鉴定调控节间生长相关的基因
对改变其生长节奏具有重要的理论和实际意义。cDNA-AFLP 是在 AFLP 基础上开发的一种可用于
基因差异表达的重要技术（Bachem et al.，1996），已广泛用于分离、鉴定与目标性状形成相关的基
因（Vuylsteke et al.，2007；Daele et al.，2008；Wang et al.，2009；申艳红 等，2011）。本研究中拟
通过 cDNA-AFLP 技术对半矮生型桃‘SD9238’新梢“生长跃变期”前后的基因表达差异进行分析，
获得与该性状形成相关基因的序列信息，筛选与调控节间生长相关的基因，为进一步研究调控节间
生长相关基因的表达特征及代谢调控途径解析奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料及其总 RNA 的提取、mRNA 分离、双链 cDNA 合成
以中国农业科学院郑州果树研究所桃育种圃保存的半矮生型桃‘SD9238’为供试材料，分别于
2009 年 5 月 4 日（A）、5 月 12 日（B）、5 月 19 日（C）和 6 月 2 日（D）取其当年生新梢，液氮
速冻后–80 ℃保存备用。
总 RNA 的提取采用 CTAB 法略作修改（李钰婷 等，2011），总 RNA 中的 DNA 污染的去除采用
DNaseⅠ（Promega 公司）消化。采用核酸/蛋白定量仪（Eppendorf）和 1.5%琼脂糖变性凝胶电泳测
定总 RNA 的浓度、完整性和纯度。mRNA 的分离、纯化采用 OligotexTM-dT30 < Super > mRNA
Purification 试剂盒（TaKaRa），双链 cDNA 合成采用 M-MLV Rtase cDNA Synthesis 试剂盒（TaKaRa）。
cDNA 用核酸/蛋白定量仪（Eppendorf）和 1.5%琼脂糖凝胶电泳检测其纯度和浓度。
1.2 cDNA-AFLP 分析
cDNA-AFLP 分析参考 Bachem 等（1998）的方法。本研究采用 EcoRⅠ和 MseⅠ内切酶组合对
双链 cDNA 进行双酶切，37 ℃酶切 7 h，加接头 16 ℃连接过夜。预扩增引物分别为 EcoRⅠ：5′-G
ACTGCGTACCAATTC-3′；MseⅠ：5′-GATGAGTCCTGAGTAA-3′。选择性扩增引物为 EcoRⅠ：5′-G
ACTGCGTACCAATTCNN-3′；MseⅠ：5′-GATGAGTCCTGAGTAANN-3′（N 为选择性碱基）。选择
性扩增产物在 6%非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳。银染采用 Sanguinetti 等（1994）的方法。
5 期 鲁振华等：半矮生型桃节间长度相关基因的筛选和鉴定 945

图 1 半矮生桃节间 4 个生长阶段基因表达的 cDNA-AFLP 分析
A：5 月 4 日；B：5 月 12 日；C：5 月 19 日；D：6 月 2 日；
M：DL2000 DNA marker；箭头标示为部分差异片段。
Fig. 1 cDNA-AFLP display of four stages changes in gene expression
A：May 4；B：May 12；C：May 19；D：Jun 2；M：DL2000 DNA marker；
Arrow indicates some differentially expressed fragments.
1.3 差异片段的回收、克隆、序列测定及注释
用手术刀割取差异片段，碾碎后加 ddH2O 以上清液为模板采用和预扩增相同的引物进行第 2 次
PCR 扩增，经琼脂糖电泳后再割胶、纯化，将纯化的片段连接到 pMD19-T 载体（TaKaRa）上，转
化到 DH5α 感受态细胞中，然后将筛选的阳性克隆菌液送至上海 Invitrogen 生物技术有限公司进行
序列测定。将测得的序列提交到 GenBank 数据库，进行 Blastn 比对注释基因功能。
1.4 Real-time RT-PCR 验证
根据已克隆获得的部分目的基因序列，采用 Primer 3.0 引物软件对荧光定量 PCR 的引物进行设
计，其退火温度设定在 56 ~ 60 ℃之间，目的片段长度 100 bp 左右。以 RPⅡ为内参基因（Tong et al.，
2009）采用 2-△△CT 法（Livak & Schmittgen，2001）对选取的 26 个 TDFs 进行相对定量分析。引物由
上海 Invitrogen 生物公司合成。
1.5 差异表达基因的分层聚类分析
对所选的 26 个基因在 5 月 4 日（A）、5 月 12 日（B）、5 月 19 日（C）和 6 月 2 日（D）等 4
个阶段的表达进行聚类分析，采用 PermutMatrix 软件进行二维聚类分析，采用 Pearson 距离和 Ward
算法进行数据聚类（Caraux & Pinloche，2005）。
2 结果与分析
2.1 cDNA-AFLP 分析
利用 256 对选择性引物组合对半矮生型桃新
梢生长跃变期 4 个阶段样品的基因表达差异进行
了 cDNA-AFLP 分析。
共扩增出 9 021 条可分辨的 AFLP 条带，平
均每对引物可扩增出 35 个 TDFs，其中有明显差
异的 TDFs 共 899 个，成功回收得到目的片段 570
个，其中 497 条目的基因被成功测序。
图 1 为部分引物组合的扩增结果。
2.2 差异片段的序列测定及功能注释
将测序得到 497 个片段的序列进行 Contig
Express 软件分析，表明测序结果好，无套峰现
象。
将这些差异表达的基因序列进行 BlastX 同
源性检索，共找到了 254 个具有较高同源性的蛋
白序列，80 个 TDF 在 GenBank 数据库中未找到
相似序列，可能是未经注释的基因。
表 1 为部分差异序列同源检索结果（相似
值 < 80%的未列出）。


946 园 艺 学 报 40 卷
表 1 基于 BlastX 检索的 TDFs 同源分析
Table 1 Homology analysis of partial TDFs based on BlastX
编号 登录号 同源性 物种 相似度/% E 值
TDF No. Accession number Homology Organism Similarity E value
13-1/14-2 ADL36846.1 TLP domain class transcription factor Malus × domestica 92 7e-35
13-4-a BAD42432.1 bZip transcription factor Psophocarpus
tetragonolobus
83 6e-21
13-4-b AAA90947.1 G-box binding factor Arabidopsis thaliana 84 6e-20
11-1 XP_002527302.1 cinnamoyl-CoA reductase Ricinus communis 96 e-9
18-1 XP_002268280.1 hypothetical protein Vitis vinifera 86 3e-34
21’-1 XP_002269709.1 similar to pectin-related Vitis vinifera 85 4e-51
28-4 EEE79707.1 multidrug resistance protein ABC transporter
family
Populus trichocarpa 82 6e-34
29-5 XP_002519908.1 conserved hypothetical protein Ricinus communis 90 7e-22
30-5 XP_002512723.1 multidrug resistance-associated protein Ricinus communis 83 3e-34
26-2 AAL54887.1 cytochrome P450-dependent fatty acid
hydroxylase
Nicotiana tabacum 81 8e-6
34-2 NP_188059.1 glycolate oxidase Arabidopsis thaliana 80 2e-5
35-2 ABU97500.1 adenylyl cyclase-associated protein Gossypium arboreum 85 7e-22
40-5 AAF91469.1 E vacuolar proton ATPase subunit E Solanum lycopersicum 97 e-11
49-5 AAB38064.1 (1,3)-beta-glucanase Prunus avium 95 4e-31
249 EEF07696.1 predicted protein Populus trichocarpa 98 3e-32
335/204/839 XP_002308452.1 iaa-amino acid hydrolase 2 Populus trichocarpa 80 2e-15
689 ADK73624.1 elongation factor 1 alpha Origanum vulgare 100 e-12
708/706 CAA04772.2 cystathionine gamma synthase Fragaria vesca 88 9e-20
715 AAD38964.1 unknown protein Prunus dulcis 98 e-22
732 ACG38891.1 histone H3 Zea mays 97 3e-37
690 EEF33962 hypothetical protein Ricinus communis 91 2e-11
697 AAD09568.1 sucrose synthase Gossypium hirsutum 87 4e-14
771/765 EEF34647.1 GMP synthase Ricinus communis 88 6e-5
764 EEF35850.1 phosphatidylcholine acyltransferase Ricinus communis 90 e-49
767/775 EEF48211.1 casein kinase Ricinus communis 86 7e-6
777 ABJ96378.1 hypothetical protein Prunus persica 100 e-7
761 ACG37151.1 heat shock factor protein 70 Zea mays 89 5e-8
794/793 CAA89834.2 luminal binding protein Pseudotsuga menziesii 88 3e-20
770 EEF49043.1 ornithine cyclodeaminase Ricinus communis 82 6e-19
830/194 EEF29006.1 ATP binding protein Ricinus communis 81 7e-23
786/37 AAF76986.1 fructose-2,6-bisphosphatase Arabidopsis thaliana 98 e-22
753 EEE91938.1 predicted protein Populus trichocarpa 91 5e-7
754 EEF38263.1 bel1 homeotic protein Ricinus communis 87 e-5
705/716 EEF30749.1 50S ribosomal protein L15 Ricinus communis 96 e-20
704 ABH02910.1 MYB transcription factor Glycine max 84 e-11
797/167 XP 002319441.1 cytochrome P450 Populus trichocarpa 80 4e-31
837/997 AAF91308.1 4-coumarate:coA ligase Rubus idaeus 85 2e-9
790/865/878/881 AAB87573.1 chlorophyll a/b binding protein of LHCII
type I precursor
Panax ginseng 94 6e-7
780 EFH39347.1 hypothetical protein Arabidopsis lyrata 96 e-6
778 XP_002514257.1 unnamed protein Vitis vinifera 97 4e-31
792 CBL94159.1 putative transposase tnp2 Malus × domestica 90 3e-25
699 EEF49260.1 Tubby protein Ricinus communis 85 3e-38
817/807 EEF37161.1 zinc finger protein Ricinus communis 88 3e-16
863 EEE94235.1 predicted protein Populus trichocarpa 89 3e-5
814 XP_002272882.1 hypothetical protein Vitis vinifera 100 8e-6
808 EEE89417.1 predicted protein Populus trichocarpa 86 6e-18
402 EEF03516.1 predicted protein Populus trichocarpa 100 3e-8
189 EEF52083.1 transportin Ricinus communis 81 9e-9
195 EEF37103.1 10 cyclophilin-10 Ricinus communis 88 3e-15
199 NP_568146.1 ATPase Arabidopsis thaliana 90 5e-23
204 EEF52026.1 aldehyde dehydrogenase Ricinus communis 85 e-12

5 期 鲁振华等：半矮生型桃节间长度相关基因的筛选和鉴定 947

续表 1
编号 登录号 同源性 物种 相似度/% E 值
TDF No. Accession number Homology Organism Similarity E value
394/1053 AAC34983.1 light harvesting chlorophyll A/B binding
protein
Prunus persica 100 2e-24
348 ADK60808.1 hypothetical protein Arachis diogoi 94 6e-34
366 ACM89522.1 brassinosteroid receptor Glycine max 89 8e-26
428 CAC01711.1 quinone oxidoreductase-like protein Arabidopsis thaliana 87 2e-34
432 CBI35339.3 unnamed protein Vitis vinifera 92 e-6
864 XP 002518687.1 d-3-phosphoglycerate dehydrogenase Ricinus communis 95 e-40
676/677 EEF38575.1 fucose synthetase Ricinus communis 95 7e-23
879/875 ACV93248.1 CI small heat shock protein Prunus salicina 80 e-6
911 XP 002528551.1 leucine rich repeat protein Ricinus communis 85 e-12
922/920 XP 002533618.1 GTP-binding protein Ricinus communis 93 7e-9
438/978/985 ADL36795.1 NAC domain class transcription factor Malus × domestica 100 2e-17
903/901 XP 002272933.1 hypothetical protein Vitis vinifera 91 2e-11
915 BAC43632.1 putative metal-transporting ATPase Arabidopsis thaliana 80 3e-11
900 XP 002326295.1 light-harvesting complex I protein Lhca6 Populus trichocarpa 91 e-34
921 BAJ25846.1 ATP-dependent zinc metalloprotease Eutrema salsugineum 90 e-7
168 ABI84255.1 translationally controlled tumor-like protein Arachis hypogaea 91 3e-24
452/930 ACJ11745.1 heat-shock protein 70 Gossypium hirsutum 100 6e-43
345 EEF36389.1 cytochrome B561 Ricinus communis 80 4e-41
529 XP_002312489.1 predicted protein Populus trichocarpa 90 4e-17
534 ADN33986.1 40S ribosomal protein s2 Cucumis melo 83 6e-14
518/223 AAR25995.1 putative senescence- associated protein Pyrus communis 98 3e-43
212 XP 002872232.1 transaminase Arabidopsis lyrata 82 2e-18
857 ADL36735.1 Heat shock transcription factor (HSF) domain
class transcription factor
Malus × domestica 90 7e-25
197 BAD94606.1 CAF protein Arabidopsis thaliana 84 5e-13
167’’ XP 002513191.1 synaptotagmin Ricinus communis 86 e-41
36 XP 002511481.1 transportin Ricinus communis 88 2e-8
188/937/950/1031 Q41595.1 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Arabidopsis thaliana 95 e-27
389’ XP 002886753.1 alpha-1 tubulin Arabidopsis lyrata 98 9e-28
353 XP 002886362.1 hypothetical protein Arabidopsis lyrata 100 e-5
926 AAC78102.1 60S ribosomal protein Oryza sativa Japonica 97 8e-20
929 XP 002299492.1 predicted protein Populus trichocarpa 95 e-7
203 ADL36578.1 ARF domain class transcription factor Malus × domestica 84 2e-21
17/822 ADV71363.1 glycosyltransferase Pueraria 88 3e-11
31 XP 002523088.1 Monoglyceride lipase Ricinus communis 81 3e-27
257 XP 002509969.1 nucleoside diphosphate kinase Ricinus communis 95 2e-26
960/955 CAA55864.1 type II LHCI Lolium temulentum 96 3e-22
956/957 XP 002514189.1 phosphofructokinase Ricinus communis 91 4e-30
967 XP 002527439.1 DNA repair helicase Ricinus communis 80 7e-22
959 ACJ11753.1 UPD-D-xylose synthetase Gossypium hirsutum 97 e-14
961 ABK95457.1 predicted protein Populus trichocarpa 80 8e-10
983/1003 XP 002874084.1 hypothetical protein Arabidopsis lyrata 91 2e-11
982 ACE80954.1 putative allergen Prunus dulcis × persica 94 2e-10
972 XP 002531958.1 hydrolase Ricinus communis 93 e-9
973 XP 002532738.1 transcriptional activator Ricinus communis 83 5e-7
980/966 XP 002518196.1 Beta-amylase Ricinus communis 90 3e-22
949 XP 002523758.1 myosin vIII Ricinus communis 95 4e-26
970 AAQ54546.1 actin-binding protein Malus × domestica 97 3e-9
965 BAA77603.1 plastidic aldolase Nicotiana paniculata 91 7e-33
974/1006 XP 002334170.1 predicted protein Populus trichocarpa 84 5e-36
1040 AAQ54555.1 phospholipid glutathione peroxidase Malus × domestica 94 2e-32
1036/1027 XP 002529177.1 Chaperone protein Ricinus communis 80 e-12
1029 XP 002528222.1 UDP-glucuronate 5-epimerase, Ricinus communis 93 e-18
1005 AAD28640.2 geranylgeranyl hydrogenase Glycine max 94 9e-25
1004 EEE89803 auxin efflux carrier component Populus trichocarpa 87 4e-16
991 XP 002525099.1 carbohydrate transporter Ricinus communis 87 4e-25
948 园 艺 学 报 40 卷
通过对差异表达基因的同源检索鉴定，初步筛选出与调节植物生长直接相关的基因有：F-box
蛋白家族、IAA 氨基酸水解酶、延长因子、MYB 转录因子、热激蛋白类、分子伴侣蛋白、油菜素
受体、锌指 CCCH 结构域蛋白、细胞分裂素脱氢酶、生长素输出载体组分、生长素转录因子、生长
素响应因子家族、ARF 结构域类转录因子、光捕获叶绿素 chlorophyll a/b 结合蛋白、泛素蛋白连接
酶、GATA 结构域转录因子、脱落酸受体、富亮氨酸重复受体类激酶、APC 复合物辅助因子、细胞
分裂循环因子、ABC 运载体 C 家族成员、腺苷酸环化酶结合蛋白、4–香豆酸辅酶 A 连接酶、蔗糖
合成酶、富甘氨酸 RNA 结合蛋白、NAC 家族蛋白、26S 核糖体 RNA 等。另外，还有间接参与植物
生长代谢途径的基因，如 NADH 激酶、内质网结合蛋白、核酸结合蛋白、基本转录因子 BTF3a、核
孔锚定蛋白、转录相关蛋白、受体类蛋白激酶等（表 1）。
2.3 荧光 qRT-PCR 验证
以半矮生型桃生长跃变期 4 个阶段新梢的单链 cDNA 为模板，RPⅡ作为内参基因进行相对定量
分析，采用 2-△△CT 法对数据进行分析。从获得差异片段中挑选 26 个进行实时荧光定量 PCR 验证，
结果表明相对定量分析与聚丙烯酰胺胶银染条带的强弱较为一致，cDNA-AFLP 分析技术可以反映
基因的相对表达量（图 2）。


图 2 qRT-PCR 验证基因的表达
Fig. 2 qRT-PCR validation of selected genes
Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ：qRT-PCR；Ⅳ：cDNA-AFLP.

2.4 差异片段的表达特征
设定 5 月 12 日（图 3，B）的相对表达量为 1，以其余 3 个阶段的相对表达水平反应不同基因
的表达丰度。从图 3 可以看到，随机选取的 26 个基因在不同阶段表达丰度不同，其中 15（生长素
输出载体）和 24（热激蛋白 101）在 4 个取样时期的表达特征一致，且 5 月 4 日（A）、5 月 19 日（C）
和 6 月 2 日（D）这 3 个时期与 B 时期表达丰度差异比较明显，表现为负调控，其余基因表达丰度
5 期 鲁振华等：半矮生型桃节间长度相关基因的筛选和鉴定 949

差异不十分明显。分析认为热激蛋白 101 和生长素输出载体通过调控二者基因的表达丰度，以“被
动”或“主动”方式参与了生长跃变期的生长调节。


图 3 26 个差异表达的基因在不同时期表达丰度的聚类分析
A：5 月 4 日；B：5 月 12 日；C：5 月 19 日；D：6 月 2 日。红色方格代表基因高水平表达；
绿色方格代表基因低水平表达。
Fig. 3 The cluster analysis of expression abundance of 26 genes in different stages
A：May 4；B：May 12；C：May 19；D：Jun 2；M：DL2000 DNA marker.
Red boxes indicate higher levels of expression，and green boxes indicate lower levels of expression.
3 讨论
3.1 cDNA-AFLP 技术特点
本研究通过采用 256 对引物组合，分离出约 9 021 个明显的 TDFs，这小于预测的 27 852 个桃
全部基因数，可能与银染的分辨率及基因在不同组织和时间表达差异与关。酶切位点和凝胶分离技
术对 TDF 片段的多少影响也较大。同时，通过对不同 TDF 的序列测定，发现同一条基因具有多个
该酶的酶切位点。
3.2 调控生长主要基因的功能分析
3.2.1 生长素调控途径的基因
通过对获得差异表达基因的功能注释表明，许多基因直接参与生长素代谢途径，如 F-box、NAC、
IAA 氨基酸水解酶、细胞分裂素脱氢酶、生长素输出载体组分、生长素响应因子（ARF）、26S 蛋白
950 园 艺 学 报 40 卷
体等。F-box 蛋白在生长素信号传导、花器官发育、光形态建成以及生物钟节律的调节等在许多信
号传导途径中发挥作用（Callis & Vierstra，2000）。在生长素依赖的方式中，F-box 蛋白生长素受体
同 Aux/IAA 阻遏物相互作用，依赖 26S 蛋白体起始降解（Chapman & Estelle，2009）。同时，我们
分离到受到 IAA 诱导并参与调节侧根的形成和发育的 NAC 基因（Xie et al.，2000）和改变 IAA 水
平的 IAA 氨基酸水解酶（Frim & Jones，2010），这二者可能参与了节间长度的调节。另外，基因
ARF 通过结合生长素响应元件执行功能，激活或阻遏 Auxin 响应基因，同另一种转录因子成员
Aux/IAA 阻遏物共同对生长素基因响应（Guilfoyle & Hagen，2007）。由此可见，筛选到的上述基因
均参与了植物生长素调控途径，植物的生长是多基因共同作用的结果。
3.2.2 细胞分裂素调控途径的基因
对差异表达的基因鉴定表明，多种基因参与了细胞分裂素调控途径，如细胞分裂素脱氢酶，催
化降解 CK 使其失活，参与植物体内 CK 水平的调控，而 CK 影响 Auxin 的差分分布，Auxin 的输出
受内源产生CK的影响，CK通过调节生长素输出载体的表达进而影响Auxin的分布（Pernisová et al.，
2009），本研究结果不确定 CK 具体如何影响 Auxin 的代谢。分离到的基因 ADK 也参与了植物 CK
调控途径（Schoor et al.，2011），与植物体内 CK 的动态平衡密切相关，调控植物生长和发育的许多
基本过程。
3.2.3 油菜素内酯调控途径的基因
油菜素内酯是一类重要的植物激素，参与调控植物生长的各个阶段，阻断油菜素内酯的生物合
成或信号转导都会使植物变得极其矮小，并表现出雄性不育等的异常表型。类甾醇结合模体参与 BR
的感知和植物生长，细胞核中的 BR 响应转录因子的改变促进细胞伸长、分裂和分化基因的表达
（Kinoshita et al.，2005）。同时 GATA 结构域类转录因子 GATA2 参与介导 BR 和光信号途径的交互
作用（Luo et al.，2010）。而 Pra2 在暗环境下诱导表达，通过调节一个 BR 的合成途径中 P450 蛋白
酶的活性，促进豌豆下胚轴中 BR 的合成，进而使豌豆下胚轴细胞拉伸、胚轴伸长（Kang et al.，2001）。
本研究中的差异表达基因参与了 BR 代谢途径的调控，具体调控机理仍需进一步研究。
3.2.4 脱落酸调控途径的基因
本研究分离到的 PYR1 是 START 蛋白家族中的成员，对 ABA 信号具有重要的意义，有研究者
认为 PYR/PYLs 是 ABA 信号的负调控蛋白，它通过抑制抑制 PP2Cs 而发挥作用（Nishimura et al.，
2009）。Lai 等（2004）研究认为拟南芥中 Tubby 类蛋白基因家族成员 AtTLP9 突变体系表现为 ABA
不敏感表型，认为 AtTLP9 可能参与了 ABA 信号途径。以上基因可能通过 ABA 途径而影响其它激
素途径。
3.2.5 细胞周期及木质素调控途径的基因
细胞周期调控在植物的生长中有着十分重要的作用。获得的周期蛋白依赖性蛋白激酶与周期蛋
白 Cyclin 协同作用，是细胞周期调控中的重要因子（Malumbres et al.，2009）。而腺苷酸环化酶结合
蛋白 AtCAP1，则在细胞数量和扩展速度方面起重要作用（Barrero et al.，2003）。分离到的 APC/C
通过参与细胞周期中关键调控因子的降解而改变细胞周期的进程（Manchado et al.，2010）。从表型
观察，半矮生长型比普通生长型的节间粗壮，可能是由于细胞周期调控的结果，具体机理仍需研究。
3.3 荧光定量 RT-PCR 验证
通过对选取的 26 个基因进行荧光定量 RT-PCR 验证表明，荧光定量 RT-PCR 和 cDNA-AFLP 分
析的基因表达丰度基本一致，表明 cDNA-AFLP 分析的可靠性。Song 等（2012）通过对 24 个分离
到的 TDFs 进行验证，结果只有 TDF 399 在 qPCR 和 cDNA-AFLP 分析数据间存在差异，认为
cDNA-AFLP 技术是有效和可行的。Gupta 等（2012）研究同样证明了 cDNA-AFLP 分析的准确性，
5 期 鲁振华等：半矮生型桃节间长度相关基因的筛选和鉴定 951

表明 cDNA-AFLP 可用于差异表达的基因分析。

References
Bachem C W B，Ronald J F J，Oomen，Visser R G F. 1998. Transcript imaging with cDNA-AFLP：A step-by-step protocol. Plant Molecular Biology
Reporter，16：157–173.
Bachem C W，van der Hoeven R S，de Bruijn S M，Vreugdenhil D，Zabeau M，Visser R G. 1996. Visualization of differential gene expression using
a novel method of RNA fingerprinting based on AFLP：Analysis of gene expression during potato tuber development. The Plant Journal，9 (5)：
745–753.
Barrero R A，Umeda M，Yamamura S，Uchimiya H. 2003. Over-expression of Arabidopsis CAP causes decreased cell expansion leading to organ size
reduction in transgenic tobacco plants. Annuals of Botany，91 (5)：599–603.
Bassi D，Dima A，Scorza R. 1994. Tree structure and pruning response of six peach growth forms. Journal of American Society for Horticultural
Sciences，119 (3)：378–382.
Callis J，Vierstra R D. 2000. Protein degradation in signaling. Current Opinion in Plant Biology，3 (5)：381–386.
Caraux G，Pinloche S. 2005. PermutMatrix：A graphical environment to arrange gene expression profiles in optimal linear order. Bioinformatics，
21：1280–1281.
Chapman E J，Estelle M. 2009. Mechanism of auxin-regulated gene expression in plants. Annual Review of Genetics，43：265–285.
Daele I V，Bockstaele E V，Martens C，Roldán-Ruiz I. 2008. Identification of transcribed derived fragments involved in self-incompatibility in
perennial ryegrass（Lolium perenne L.）using cDNA-AFLP. Euphytica，163：67–80.
Frim J，Jones A R. 2010. Endoplasmic reticulum：The rising compartment in auxin biology. Plant Physiology，154：458–462.
Gradziel T M，Beres W. 1993. Semidwarf growth habit in clingstone peach with desirable tree and fruit qualities. HortScience，28 (10)：1045–1047.
Guilfoyle T J，Hagen G. 2007. Auxin response factors. Current Opinion in Plant Biology，10 (5)：453–460.
Gupta N，Naik P K Chauhan R S. 2012. Differential transcript profiling through cDNA-AFLP showed complexity of rutin biosynthesis and
accumulation in seeds of a nutraceutical food crop（Fagopyrum spp.）. BMC Genomics，13：231.
Kang J K，Yun J，Kim D H，Chung K S，Fujioka S，Kim J I，Dae H W，Yoshida S，Takatsuto S，Song P S，Park C M. 2001. Light and brassinosteroid
signals are integrated via a dark-induced small G protein in etiolated seedling growth. Cell，105 (5)：625–636.
Kinoshita T，Cano-Delgado A，Seto H，Hiranuma S，Fujioka S，Yoshida S，Chory J. 2005. Binding of brassinosteroids to the extracellular domain
of plant receptor kinase BRI1. Nature，433：167–171.
Lai C P，Lee C L，Chen P H，Wu S H，Yang C C，Shaw J H. 2004. Molecular analyses of the Arabidopsis tubby-like protein gene family. Plant
Physiology，134：1586–1597.
Livak K J，Schmittgen T D. 2001. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCT method. Methods，25：
402–408.
Li Yu-ting，Lu Zhen-hua，Niu Liang，Han Shi-ming，Wang Zhi-qiang. 2011. Preliminary investigation of differentially expressed genes using
cDNA-AFLP approach during growth ramping of semi-dwarf peach. Molecular Plant Breeding，9 (1)：91–96. (in Chinese)
李钰婷，鲁振华，牛 良，韩世明，王志强. 2011. 半矮生型桃生长跃变期差异表达基因的 cDNA-AFLP 初步分析. 分子植物育种，9 (1)：
91–96.
Luo X M，Lin W H，Zhu S W，Zhu J Y，Sun Y，Fan X Y，Cheng M L，Hao Y Q，Oh E，Tian M M，Liu L J，Zhang M，Xie Q，Chong K，
Wang Z Y. 2010. Integration of light and brassinosteroid signaling pathways by a GATA transcription factor in Arabidopsis. Developmental
Cell，19 (6)：872–883.
Malumbres M，Harlow E，Hunt T，Hunter T，Lahti J M，Manning G，Morgan D O，Tsai L H，Wolgemuth D J. 2009. Cyclin-dependent kinases：
A family portrait. Nature Cell Biology，11：1275–1276.
Manchado E，Eguren M，Malumbres M. 2010. The anaphase-promoting complex/cyclosome（APC/C）：Cell-cycle-dependent and -independent
functions. Biochemical Society Transactions，38：65–71.
Monet R，Salesses G. 1975. Un nouveau mutant de nanisme chez le pecher. Annales des Amálioration des Plantes，25 (3)：353–359.
Nishimura N，Hitomi K，Arvai A S，Rambo R P，Hitomi C，Cutler S R，Schroeder J I，Getzoff E D. 2009. Structural mechanism of abscisic acid
952 园 艺 学 报 40 卷
信 息
binding and signaling by dimeric PYR1. Science，326 (5958)：1373–1379.
Pernisová M，Klíma P，Horák J，Válková M，Malbeck J，Souček P，Reichman P，Hoyerová K，Dubová J，Friml J，Zažímalová E，Hejátko
J. 2009. Cytokinins modulate auxin-induced organogenesis in plants via regulation of the auxin efflux. Proceedings of the National Academy of
Science of the United States of America，106 (9)：3609–3614.
Sanguinetti C J，Dias N E，Simpson A J. 1994. Rapid silver staining and recovery of PCR products separated on polyacrylamide gels. BioTechniques，
17：914–921.
Schoor S，Farrow S，Blaschke H，Lee S，Perry G，Schwartzenberg K V，Emery N，Moffatt B. 2011. Adenosine kinase contributes to cytokinin
interconversion in Arabidopsis. Plant Physiology，157：659–672.
Shen Yan-hong，Chen Xiao-jing，Lu Bing-guo，He Wei-yi. 2011. cDNA-AFLP analysis and cloning of fruit ripening-related genes from papaya. Acta
Horticulturae Sinica，38 (6)：1081–1088. (in Chinese)
申艳红，陈晓静，卢秉国，何玮毅. 2011. 番木瓜果实成熟相关基因的 cDNA-AFLP 分析及克隆. 园艺学报，38 (6)：1081–1088.
Song Y P，Wang Z L，Bo W H，Ren Y Y，Zhang Z Y，Zhang D Q. 2012. Transcriptional profiling by cDNA-AFLP analysis showed differential
transcript abundance in response to water stress in Populus hopeiensis. BMC Genomics，13：286.
Tong Z G，Gao Z H，Wang F，Zhou J，Zhang Z. 2009. Selection of reliable reference genes for gene expression studies in peach using real-time PCR.
BMC Molecular Biology，10：71.
Vuylsteke M，Peleman J D，van Eijk M J. 2007. AFLP-based transcript profiling（cDNA-AFLP）for genome-wide expression analysis. Nature
protocols，2 (6)：1399–1413.
Wang X，Tang C，Zhang G，Li Y，Wang C，Liu B，Qu Z，Zhao J，Han Q，Huang L，Chen X，Kang Z. 2009. cDNA-AFLP analysis reveals differential
gene expression in compatible interaction of wheat challenged with Puccinia striiformis f. sp. tritici. BMC Genomics，30 (10)：289.
Wang Zhi-qiang，Niu Liang，Liu Shu-e，Song Yin-hua，Zong Xue-pu. 2004.‘SD9238’，A new semi-dwarf germplasm of nectarine. Journal of Fruit
Sciences，21(5)：503–504. (in Chinese)
王志强，牛 良，刘淑娥，宋银花，宗学普. 2004.半矮化油桃新种质—SD9238. 果树学报，21 (5)：503–504.
Xie Q，Frugis G，Colgan D，Chua N H. 2000. Arabidopsis NAC1 transduces auxin signal downstream of TIR1 to promote lateral root development.
Genes and Development，14：3024–3036.




第 29 届国际园艺大会将于 2014 年在澳大利亚召开
由国际园艺学会和澳大利亚园艺学会和新西兰农业及园艺研究所共同主办的第 29 届国际园艺大会将于 2014 年
8 月 17—22 日在素有“阳光之城”之称的澳大利亚布里斯班召开（同期举办展览）。会议主题是“园艺——维持生
活、生计与园林美化”。会议议题：果树生理及生产体系、葡萄生产、本土蔬菜、高产值蔬菜作物、观赏植物、园艺
作物机械化精细化管理、创新性植物保护技术、采后技术、园艺作物育种、园艺作物分子生物学技术、组织快繁技
术，园艺作物遗传育种、园艺作物遗传资源、园林及城郊型园艺、草坪草管理，有机废物利用、新种类害虫生物安
全、检疫及治理、热带果树、热带观赏植物、香料植物等。会议主席为澳大利亚 Griffith 大学 Rod Drew 教授和新西
兰 Massey 大学 Ian Warrington 教授。论文摘要提交日期：2013 年 4 月 1 日；论文摘要提交截止日期：2013 年 11 月
1 日；论文摘要录用通知日期：2014 年 1 月 14 日；注册日期：2013 年 9 月 30 日；注册截止日期：2014 年 2 月 17
日。会议语言：英语；地点：布里斯班会议展览中心；会议网站：www.ihc2014.org。欢迎园艺界同仁踊跃参加。
中国园艺学会办公室