白菜生物钟相关基因BrPRR7的克隆及表达模式分析

白菜生物钟基因的识别及多拷贝间的分析将有助于解析多倍化基因组带来的更复杂生物钟调控机理。本研究通过同源克隆方法获得了位于大白菜A10染色体的BrPRR7a基因。生物信息学分析表明,该基因和位于A02染色体的另一个拷贝BrPRR7b基因的DNA序列主要差异存在于5’UTR和启动子区域。蛋白进化分析表明,BrPRR7a和BrPRR7b之间以及相对于拟南芥已经产生分化。烟草亚细胞定位结果显示,GFP-BrPRR7a融合蛋白的绿色荧光信号定位于细胞核,支持其作为转录因子的负调控能力。4个转录组数据集的分析表明,在BrPRR7基因对光暗导引和温度循环导引后的内源昼夜节律性方面,BrPRR7a比BrPRR7b到达转录高峰更早,且BrPRR7a比BrPRR7b的最大转录水平更高;BrPRR7a和BrPRR7b基因在轻度干旱处理下的最大转录水平有少量的上升,暗示了它们在干旱胁迫状态下对植物生命活动进行微调的潜在作用。综合以上结果,推测BrPRR7a和BrPRR7b基因在白菜中均保留了拟南芥生物钟AtPRR7基因的部分功能,此外,也具有潜在的进化出新功能的可能性。该研究为白菜生物钟基因的功能及分子调控机制研究奠定了一定的基础。

文心兰生物钟相关基因PRR7克隆与表达分析

利用转录组文库中的PRR7基因序列,从文心兰盛开期花瓣中扩增得到文心兰PRR7基因的2个成员,分别命名为OnPRR7-1(GenBank登录号:MG543993)和OnPRR7-2(GenBank登录号:MG543994)。OnPRR7-1和OnPRR7-2基因全长分别为2091 bp和2 154 bp,分别编码696和717个氨基酸大小的蛋白质序列。蛋白质二级结构分析表明,OnPRR7-1和OnPRR7-2均为疏水性蛋白。BlastX比对和系统发育分析表明,OnPRR7-1和OnPRR7-2基因和铁皮石斛和小兰屿蝴蝶兰的PRR基因同源性比较高。实时荧光定量PCR分析结果表明,OnPRR7-1和OnPRR7-2基因均呈现昼夜节律性表达格式,并且在正午12点时表达量达到峰值;在花发育和衰老过程中,OnPRR7-1和OnPRR7-2基因在花瓣中的表达量均在绽口期和衰老初期达到峰值,表明其有可能在花发育的开花和花衰老的过程中发挥作用。