文献类型： 中文期刊

作者： 荆永琳 ¹ ; 王小冰 ¹ ; 李俊国 ¹ ; 陈浪欣 ¹ ; 杨庆全 ¹ ; 徐立 ¹ ;

作者机构： 1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所

关键词： 蜻蜓凤梨;AfFT3基因;开花;温度;乙烯;功能鉴定;启动子

期刊名称： 南方农业学报

ISSN： 2095-1191

年卷期： 2024 年 002 期

页码： 411-421

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】克隆蜻蜓凤梨成花素基因AfFT3，并鉴定其生物学功能，为深入解析凤梨科植物开花分子机制提供理论依据。【方法】克隆AfFT3基因，利用生物信息学软件进行序列分析，并通过实时荧光定量PCR探究其在低温（18℃）、常温（25℃）和高温（35℃）及外源乙烯处理下的表达情况，采用农杆菌浸花法将AfFT3基因转入拟南芥，观察转基因植株表型，通过异源表达预测其生物学功能。通过酵母单杂交试验初步鉴定其启动子与AfEIN3蛋白的互作关系。【结果】从蜻蜓凤梨中克隆获得AfFT3基因全长570 bp，编码区（CDS）序列为465 bp，编码154个氨基酸残基，蛋白分子量为17.3 kD，为稳定的亲水性蛋白，无跨膜螺旋区，含有PKC、PKA、cdc2、INSR和GSK3等多个蛋白激酶磷酸化位点。同源序列比对发现，AfFT3蛋白中有2个氨基酸残基¹³⁸Trp和¹⁴⁰Gln突变为¹³⁸Met和¹⁴⁰Glu。系统发育分析结果显示，该蛋白属于PEBP家族的FT-like蛋白亚家族，与TFL-like亚家族的亲缘关系较近。与对照（大棚正常条件下栽培植株）相比，高温和低温处理下AfFT3基因在蜻蜓凤梨中的相对表达量显著（P＜0.05，下同）或极显著（P＜0.01，下同）升高。在高温、常温和低温条件下，使用外源乙烯处理后，AfFT3基因在蜻蜓凤梨中的相对表达量均较对照显著或极显著升高，在常温处理下其相对表达量最高。共获得6个转基因拟南芥株系（L₁～L₆），其中转基因株系L₃和L₆较转空载体拟南芥和野生型拟南芥延迟抽薹8 d。通过分段扩增获得AfFT3基因启动子3段序列（AfFT3-P1、AfFT3-P2和AfFT3-P3），长度分别为390、1077和552 bp，通过酵母单杂试验推测启动子序列AfFT3-P1和AfFT3-P3可与AfEIN3蛋白发生互作。【结论】高温、低温胁迫和乙烯均不同程度诱导AfFT3基因的高效表达，但在高温和低温条件下乙烯对AfFT3基因的表达诱导效果较常温有所降低，其转基因株系延迟抽薹，说明AfFT3基因参与调控蜻蜓凤梨开花过程，且响应温度和乙烯信号。