【目的】MADS-box转录因子是植物最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和胁迫响应中均发挥重要功能。前期通过转录组数据获得一个辣椒热响应基因,该基因编码MADS-box转录因子家族成员CaAGL61(Agamous-like MADS-box protein AGL61)。...【目的】MADS-box转录因子是植物最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和胁迫响应中均发挥重要功能。前期通过转录组数据获得一个辣椒热响应基因,该基因编码MADS-box转录因子家族成员CaAGL61(Agamous-like MADS-box protein AGL61)。在此基础上,进一步研究CaAGL61在辣椒耐热性调控中的功能,为深入了解辣椒耐热分子机制提供理论参考,为辣椒耐热性的遗传改良提供基因位点。【方法】通过SMART在线工具预测CaAGL61保守结构域,使用MEGA7构建辣椒和其他植物物种AGL61蛋白的系统发育树,利用实时荧光定量PCR技术探究CaAGL61在辣椒中的表达模式,运用烟草亚细胞定位技术和酵母双杂交自激活系统检测CaAGL61的转录因子特性,利用病毒诱导的基因沉默技术和基因瞬时过表达技术探究CaAGL61表达对辣椒耐热性的影响。【结果】CaAGL61编码179个氨基酸,包含一个MADS结构域,在系统进化方面高度保守。CaAGL61在辣椒花器官中的表达量最高、其次是茎和果实,根中的表达量最低;进一步分析发现CaAGL61的表达量随着花器官的成熟而增加,尤其在授粉坐果期的花药中表达量最高;45℃高温处理显著上调了CaAGL61的表达水平。亚细胞定位显示,CaAGL61定位于细胞核中;酵母转录激活分析表明,CaAGL61具有转录激活活性。CaAGL61沉默植株的耐热性显著增强,热胁迫处理后,与对照相比,CaAGL61沉默植株生长点萎蔫程度减轻,叶片相对电导率降低,丙二醛含量、死细胞和活性氧积累减少,而叶绿素含量升高。相反,CaAGL61瞬时过表达降低了辣椒的耐热性,与对照相比,表现为植株受热胁迫损伤程度更严重,叶片相对电导率升高,丙二醛含量、死细胞和活性氧积累增多,叶绿素含量下降。【结论】鉴定了一个辣椒热响应MADS-box转录因子基因CaAGL61,该基因通过加剧氧化胁迫而负调控辣椒耐热性。展开更多
文摘【目的】MADS-box转录因子是植物最大的转录因子家族之一,在植物生长发育和胁迫响应中均发挥重要功能。前期通过转录组数据获得一个辣椒热响应基因,该基因编码MADS-box转录因子家族成员CaAGL61(Agamous-like MADS-box protein AGL61)。在此基础上,进一步研究CaAGL61在辣椒耐热性调控中的功能,为深入了解辣椒耐热分子机制提供理论参考,为辣椒耐热性的遗传改良提供基因位点。【方法】通过SMART在线工具预测CaAGL61保守结构域,使用MEGA7构建辣椒和其他植物物种AGL61蛋白的系统发育树,利用实时荧光定量PCR技术探究CaAGL61在辣椒中的表达模式,运用烟草亚细胞定位技术和酵母双杂交自激活系统检测CaAGL61的转录因子特性,利用病毒诱导的基因沉默技术和基因瞬时过表达技术探究CaAGL61表达对辣椒耐热性的影响。【结果】CaAGL61编码179个氨基酸,包含一个MADS结构域,在系统进化方面高度保守。CaAGL61在辣椒花器官中的表达量最高、其次是茎和果实,根中的表达量最低;进一步分析发现CaAGL61的表达量随着花器官的成熟而增加,尤其在授粉坐果期的花药中表达量最高;45℃高温处理显著上调了CaAGL61的表达水平。亚细胞定位显示,CaAGL61定位于细胞核中;酵母转录激活分析表明,CaAGL61具有转录激活活性。CaAGL61沉默植株的耐热性显著增强,热胁迫处理后,与对照相比,CaAGL61沉默植株生长点萎蔫程度减轻,叶片相对电导率降低,丙二醛含量、死细胞和活性氧积累减少,而叶绿素含量升高。相反,CaAGL61瞬时过表达降低了辣椒的耐热性,与对照相比,表现为植株受热胁迫损伤程度更严重,叶片相对电导率升高,丙二醛含量、死细胞和活性氧积累增多,叶绿素含量下降。【结论】鉴定了一个辣椒热响应MADS-box转录因子基因CaAGL61,该基因通过加剧氧化胁迫而负调控辣椒耐热性。
