甜瓜CmGLK转录因子调控果实品质的遗传网络解析

【目的】解析甜瓜CmGLK转录因子调控果实品质的调控网络,为甜瓜果实品质改良提供理论基础。【方法】以甜瓜HB42(WT)及其Cmglk基因近等基因系glk-NIL(NIL)为试材,对其自交授粉后30 d成熟果实的果肉进行转录组学和代谢组学分析。【结果】与甜瓜果实品质相关的草酰乙酸、磷酸二羟基丙酮、3-磷酸-D-甘油酸、熊果苷、D-葡萄糖-1,6-二磷酸、9,10-环氧十八烯酸、12,13-环氧-9-十八碳烯酸等代谢物均在NIL中下调表达。转录组学数据表明,参与三羧酸循环途径的苹果酸脱氢酶基因(MDH)、E2亚基氧化戊二酸脱氢酶2基因(E 2-OGDHzhe2)在NIL中下调表达;参与糖酵解途径中的多数关键基因在NIL中下调表达,仅有丙酮酸脱氢酶基因(PDHA)、叶绿体醛酮还原酶基因(CHLAKR)、醛酮还原酶基因(AKR 4C9)、丙酮酸激酶基因(PK)4个基因在NIL中上调表达;与可溶性糖相关的β-葡萄糖苷酶15基因(BGLU 15)、β-葡萄糖苷酶12基因(BGLU 12)、β-葡萄糖苷酶45基因(BGLU 45)、β-葡萄糖苷酶42基因(BGLU 42)关键基因在NIL中下调表达;参与亚油酸代谢途径中的9个脂氧合酶基因(LOX),其中5个在NIL中是上调表达的,4个在NIL中都是下调表达的。【结论】GLK转录因子可能通过调控可溶性糖和有机酸的代谢,从而影响甜瓜果实品质,初步解析了甜瓜CmGLK转录因子调控果实品质形成的遗传调控网络。

水稻转录因子GLK的启动子多态性及基因表达模式分析

GLK转录因子隶属于GARP家族,广泛存在于高等植物中,其编码的转录因子能够起到促进叶绿体发育的调控机制,水稻中有一对GLK基因,分别为OsGLK1与OsGLK2。为深入探究该基因的功能,本文克隆了水稻中OsGLK2的启动子序列,并对水稻GLK基因的表达进行分析。在OsGLK2启动子上发现了8个TATA-box,13个CAAT-box,5个G-box位点;不同水稻种质上OsGLK2基因启动子存在很大多态性,OsGLK1及OsGLK2主要在叶子及根中表达,不同种质间的表达差异明显,3个基因型的表达量明显低于及其他样;分析发现CAAT-box是影响OsGLK2表达量的调控位点。

转化同源Golden Like转录因子提高番茄品质的研究

Golden like(GLK)转录因子在植物叶片和果实叶绿体发育及形成过程中具有重要的调控作用。本研究以转化GLK1和GLK2基因的栽培番茄Solanum lycopersicum(加工番茄M82)为研究材料,检测转基因材料果实中叶绿素含量以及调控叶绿体形成相关转录因子在果实不同发育时期的表达分析。结果表明,过表达转录因子GLK1和GLK2均能够明显提高果实中叶绿素含量3~8倍,并且与叶绿素合成相关转录因子的表达与叶绿素含量呈正相关,在一定程度上提高可溶性固形物的含量。同时从转基因GLK1共抑制植株叶片的表型中,证明GLK1转录因子对叶片中叶绿体的形成具有明显的调控作用。因此,GLKs转录因子通过调控叶绿素的合成,对提高番茄果实的品质有重要作用。