黄毛草莓F-box蛋白基因FnFBOX1及其启动子的克隆和表达分析

探索黄毛草莓FnFBOX1参与草莓胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)侵染过程中的抗病反应和pFnFBOX1启动子的转录活性,为研究FnFBOX1抗炭疽病功能奠定基础。以黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schidl.)为研究对象,通过RT-PCR技术克隆FnFBOX1的cDNA序列。通过氨基酸序列比对、进化树分析、亚细胞定位、启动子克隆并构建瞬时表达载体、组织特异性表达分析,最后用荧光定量分析了抗病的黄毛草莓和感病的‘妙香 3’草莓在水杨酸(SA)和胶孢炭疽菌胁迫下FnFBOX1的表达水平变化。结果表明,FnFBOX1的ORF全长为1 227 bp,编码408个氨基酸。氨基酸序列比对和进化树分析发现FnFBOX1与森林草莓(Fragaria vesca)FvFBOX1同源性最高。亚细胞定位结果显示FnFBOX1定位于细胞核。克隆的FnFBOX1启动子长度为821 bp,构建pFnFBOX1的瞬时表达载体pFnFBOX1∷GUS。瞬时转化烟草后对其进行组织化学染色分析和GUS活性测定,结果表明,pFnFBOX1具有驱动下游基因转录的活性,且胶孢炭疽菌和SA可促进FnFBOX1启动子启动的GUS活性的提高。荧光定量PCR分析表明,FnFBOX1在黄毛草莓的不同组织中均有表达。抗病黄毛草莓和感病‘妙香 3’草莓均进行接种胶孢炭疽菌和喷施SA处理,结果显示,黄毛草莓接种胶孢炭疽菌12 h后FnFBOX1表达量达到最高,是0 h的6.3倍;SA处理24 h时,其表达量达到最高,是0 h的7.9倍。‘妙香 3’草莓也响应胶孢炭疽菌和SA处理,但FBOX1表达量比黄毛草莓低。