肉果类作物ULT基因的鉴定和表达分析

[目的]本文旨在鉴定具有代表性的肉果类作物中的ULTRAPETALA(ULT)基因,分析其序列特征以及表达模式,为研究ULT基因在肉果类作物果实发育中的功能奠定基础。[方法]运用生物信息学的方法,从全基因组水平对19种作物(包括13种肉果类作物)的ULT基因进行鉴定,分析其进化关系、蛋白理化性质、蛋白保守基序、外显子/内含子结构和启动子元件等;利用公共转录组数据,分析ULT基因在不同组织中的表达模式以及番茄SlULT 1在3种果实成熟突变体中的表达情况;运用实时荧光定量PCR技术,分析番茄SlULT 1在不同组织中的表达水平和对乙烯的响应。[结果]19个物种中有18个物种只含有1~3个ULT基因,而荠蓝有5个ULT基因。不同物种中ULT的蛋白保守基序和外显子/内含子组成非常相似。ULT基因启动子区域含有大量光、激素和非生物胁迫响应元件。ULT基因在不同物种的不同组织中均有表达,尤其是在肉果类作物果实中也有很高的表达。番茄中SlULT 1的表达量随着果实的成熟逐渐增加,并且受乙烯的诱导;在番茄rin、cnr和nor这3种果实成熟突变体中SlULT 1的表达受到抑制。[结论]ULT基因在物种进化中相对保守,ULT基因除了已知的调控根、茎、叶和花的发育之外,还调控肉果类作物果实的发育和成熟。在番茄中SlULT 1通过RIN、NOR和CNR基因以及乙烯的调控来参与果实的成熟过程。