黄瓜扩张素蛋白基因CsEXPb1的克隆及表达分析

基于黄瓜果实转录组学研究,筛选并克隆了一个扩张素蛋白(β-expansin)基因Cs EXPb1。蛋白序列同源比对发现Cs EXPb1蛋白是一类钙调素类似蛋白(Calmodulin-like Protein,CML),与甜瓜、草莓及番茄扩张素蛋白基因具有较高的相似性;Ex Pasy分析发现Cs EXPb1为亲水性蛋白,亚细胞定位分析证明该蛋白广泛分布在细胞质以及细胞核结构中;q RT-PCR分析发现Cs EXPb1无论是在授粉坐果还是单性结实坐果过程中皆上调表达,而在不授粉败育的果实中下调表达;q RT-PCR也表明Cs EXPb1的表达受到生长素、细胞分裂素和赤霉素等单性结实诱导激素的正向调控,推测Cs EXPb1与黄瓜坐果有关,可能参与了激素诱导的单性结实过程。

月季扩张素蛋白基因在花朵开放过程中的表达及功能分析

以切花月季‘Samantha’为试材,明确了外层花瓣主要在花朵开放前期扩展。从花瓣中克隆鉴定了3个具有α亚族扩张素保守特征域的基因:RhEXPA5、RhEXPA6和RhEXPA7。在月季花朵1~6级的开放过程中,3个扩张素蛋白基因都有表达,其中RhEXPA7的表达与花瓣快速扩展密切关联;在2级花朵花瓣中RhEXPA5和RhEXPA6的表达几乎不受乙烯影响,而RhEXPA7的表达被乙烯显著抑制。进一步利用35S启动子在拟南芥中过表达RhEXPA7,采用外源ACC处理可明显增加转基因植株幼苗的根毛密度;转RhEXPA7基因种子萌发对ABA的敏感性明显降低,而对NaCl的胁迫耐性明显增加。RhEXPA7与月季花朵开放中花瓣快速扩展进程密切关联,参与了乙烯信号的响应,并可以提高过表达拟南芥的胁迫耐性。