灰毡毛忍冬花管开裂相关基因ZFP-1全长克隆与表达分析

本文以灰毡毛忍冬花管为研究材料,在转录测序的基础上,应用RT-PCR和RACE技术分离得到一个具有锌指结构的基因ZFP-1,并对ZFP-1基因进行生物信息学分析、荧光定量表达等方面的研究分析,通过该基因在花器官发育不同时期的表达模式,推测该基因在花器官发育过程中起到调控作用,为灰毡毛忍冬花管开裂的分子调控机制进一步研究奠定了理论基础,为灰毡毛忍冬分子育种提供理论基础,本研究主要结果如下：(1)通过RT-PCR和RACE技术分离得到ZFP-1基因的全长cDNA序列,该基因全长1647bp,包括一个长度为1116bp的完整开放阅读框(ORF),3’非编码区长205bp、5’非编码区长326bp,编码371个氨基酸的蛋白质,在GenBank上登录号为KR013240。与其它物种相比,核苷酸序列比对发现该序列与梅花、碧桃、可可、苹果和柑橘的序列同源性分别为77%、77%、76%、76%和75%。(2)灰毡毛忍冬ZFP-1基因蛋白属于锌指蛋白基因家族中的一员,其N端具有一个115个左右氨基酸的BTB/POZ结构域,C端有一个zf-TAZ锌指结构,与其它物种相比,氨基酸序列比对发现该序列与可可ZFP氨基酸序列同源性高达75%,与葡萄ZFP氨基酸序列同源性为74%。(3)ZFP-1基因编码的蛋白质推测其分子量为4.28kD,理论等电点为9.18。20种基本氨基酸全部都有出现,其中,非极性氨基酸占总氨基酸的46.1%,不带电荷的极性氨基酸占总氨基酸的24.5%,带正点(碱性)的氨基酸占总氨基酸的18.1%,带负点(酸性)氨基酸占总氨基酸的11.3%。整体上看,ZFP-1蛋白中极性氨基酸数量略高于非极性氨基酸的数量。由此可以推测,ZFP-1蛋白为亲水性蛋白。(4)ZFP-1基因编码的蛋白质二级结构以卷曲和螺旋结构为主,在接近N端的位置存在一个跨膜结构,位于104～122氨基酸处,长度为19个氨基酸,另外还存在一个信号肽序列,位于1～70氨基酸处。(5) qRT-PCR分析表明,ZFP-1基因在‘普通灰毡毛忍冬’花管中表达量极低,几乎不表达,在‘金翠蕾’的花管中高度表达,并随着花器官的发育该基因的相对表达量呈明显上升趋势。