全 文 :园 艺 学 报 , (增刊): 2011 38 2518 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2011–05–03
基金项目:国家自然科学基金项目(31101534);福建省自然科学基金项目(2010J0111);福建省科技重大专项(2008NZ0002);福建
省属公益类科研院所基本科研专项(2010R1028-5);福建省农业科学院科技创新团队重点科研项目(CXTD2011-20);福建省农业科学院博
士科研启动基金项目(BS04)
* 通信作者(E-mail:zhs0246@163.com;Tel:13809543070)
草莓 9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶基因
(FaNCED)的克隆及表达分析
朱海生,李永平,温庆放*
(福建省农业科学院作物研究所,福建省农业科学院蔬菜研究中心,福建省蔬菜工程技术研究中心,福州 350013)
从草莓果实中克隆了一个 NCED 基因(FaNCED)。研究 FaNCED 基因表达与 ABA 信号积累及
果实成熟的相关性,为继续开展草莓 ABA 合成代谢的调控机制研究提供实践基础,为在草莓上应
用 ABA 调控果实成熟提供理论依据。
试验于 2010—2011 年在福建省农业科学院作物研究所进行。供试植物材料为草莓(Fragaria ×
ananassa Duch.)品种‘法兰地’。
采用 RT-PCR 和 RACE 技术从草莓果实中克隆 ABA 合成途径中关键基因 FaNCED,用生物信
息学方法对获得的 cDNA 序列及推定氨基酸序列进行分析,通过实时荧光定量 PCR 法研究 FaNCED
基因在草莓不同组织、不同成熟阶段及采后不同时间点的表达,采用高效液相色谱法测定 ABA 含
量。
成功分离到FaNCED基因,该cDNA全长2 228 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),共1 827个
碱基,编码609氨基酸。编码产物的分子量为66 927.8 kD,理论等电点为6.12。两端含有53 bp的5′
非编码区和345 bp的3′非编码区。该序列已登录GenBank,登录号为:HQ399498(未公开,专利申
请号201010589511.3)。
该序列完整的开放阅读框推导的氨基酸序列与湖北海棠NCED(ACH85193)、温州蜜柑NCED3
(BAE92960)、柠檬NCED2(BAE92962)、葡萄NCED1(AAR11193)等的氨基酸序列同源性为 78%、
77%、77%、75%。利用DNAMAN5.0 软件对草莓和其他植物NCED基因的氨基酸序列进行多重比较
表明,不同植物NCED基因的氨基酸序列在N末端差异较大,而在中、后部具有很高的保守性。蛋白
质系统进化分析发现草莓NCED与同为蔷薇科的湖北海棠聚为同一类,与橙、柠檬、温州蜜柚、葡
萄等非跃变型果实NCED蛋白亲缘关系比较近。
实时荧光定量 PCR 分析发现,FaNCED 基因在草莓根、茎、叶、花萼和果实中都有表达,在果
实成熟过程中 FaNCED 表达出现两次高峰,分别是在大白果和红果阶段,在红果中达到最高,与
ABA 积累相对应;FaNCED 在果实采后 1 d 表达略有下降,之后急剧上升,ABA 含量与 FaNCED
基因的表达基本一致。推测该基因可能参与调控 ABA 的合成并在草莓成熟中起重要作用。
关键词:草莓;9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶;NCED;基因克隆
中图分类号:S 668.4 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2011)S-2518-01