‘沙糖橘’S蛋白同源基因CrSPH的克隆与表达分析

柑橘自交不亲和由S位点基因控制,前期SSH文库中筛选出1个自交不亲和相关的S蛋白同源基因(S-protein homologous gene,SPH),但其功能尚不明确。研究以‘无籽沙糖橘’和‘沙糖橘’为材料,利用反转录PCR技术克隆CrSPH基因,通过qPCR技术分析该基因表达特性,并进行原核表达和花粉萌发实验。结果表明,(1)CrSPH的CDS长度为417 bp,编码138个氨基酸,两材料间的CDS区存在3个碱基替换,引起2个氨基酸突变。(2)Southern杂交实验表明,CrSPH基因在两材料基因组中均以单拷贝形式存在。(3)qPCR实验表明,CrSPH基因在‘沙糖橘’花器官不同部位表达差异显著,子房中表达量最大,花瓣、花丝等组织中表达量均较低;在高表达的子房中,‘沙糖橘’表达量是‘无籽沙糖橘’的16倍,表明CrSPH基因在‘沙糖橘’中具有高度的组织表达特异性。(4)CrSPH基因在异交授粉第6,7天表达量最高,与其他时段差异均达到显著水平,第6天表达量是第1天表达量的12.4倍。(5)原核表达实验成功诱导出CrSPH蛋白,离体花粉萌发实验表明,随着异源‘无籽沙糖橘’CrSPH蛋白浓度的增加,‘无籽沙糖橘’萌发率受到显著的抑制。研究表明,CrSPH基因具有表达特异性,可能与柑橘自交不亲和有关。