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西双版纳黄瓜Cs-Psy1基因的序列特征与表达分析

Sequence Characteristics and Expression Analysis of Cs-Psy1 in Cucumis sativus L.var.xishuangbannanesis Qi & Yuan

摘要西双版纳黄瓜是我国特有的果肉橙黄色的黄瓜变种资源,不同种质间的β-胡萝卜素含量差异明显.PSY是胡萝卜素生物合成途径中的第1个限速酶.本文以西双版纳黄瓜为试材,分别克隆西双版纳黄瓜八氢番茄红素合成酶(Cs-PSY1)的DNA和cDNA序列,结果显示,DNA长2797 bp,包含5个内含子和6个外显子,cDNA序列长1385 bp,编码421个氨基酸.Psy1推测的氨基酸序列包含该家族的2个特征序列,保守性很高.该蛋白为不稳定蛋白,无明显疏水区,未预测到跨膜结构:系统进化分析结果显示,西双版纳黄瓜的Cs-PSY1蛋白与甜瓜的同源性较高;与栽培黄瓜深度测序材料“9930”和“GY14”的序列进行比较分析,结合115份黄瓜重测序结果,共发现5个SNP,其中2个位于起始密码子上游27 bp处和971 bp处,3个位于内含子区域.其中SNP4在重测序的19份西双版纳黄瓜中的突变率为100%,在96份栽培黄瓜中的特异性为5.3%.转录因子结合位点预测结果显示,在普通栽培黄瓜该位点处存在一个CTAG motif,在西双版纳黄瓜中该位点突变后则不存在该motif.利用实时荧光定量PCR技术分析Cs-Psy1的表达量变化趋势,结果表明,在黄瓜不同果实发育时期,该基因的表达量均呈现先上升后下降的趋势,在西双版纳黄瓜中表达量变化的差异明显,在授粉后50 d达到最大值,是果实发育初期表达量的8倍多,是同时期普通黄瓜的4倍多,而普通黄瓜表达量的总体变化相对平缓.西双版纳黄瓜果实内果皮的表达水平明显高于中果皮,最高相差约5倍,普通黄瓜差异不明显.从上述研究结果推测Psy1基因可能影响西双版纳黄瓜的β-胡萝卜素积累.

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植物遗传资源学报

植物遗传资源学报

2016年17卷6期

1050-1057页

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