Page 40 - 《广西植物》2024年第12期

２ １ ９ ８ 广 西 植 物 ４４ 卷
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ＬＩ Ｘｉａｏｑｉｎꎬ ＴＡＯ Ｘｉｎｇｍｅｉꎬ ＷＡＮＧ Ｋａｉꎬ ＱＩＡＯ Ｚｕｑｉｎꎬ ＬＩＵ Ｚｈａｏꎬ ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇｆｕ
( Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２１４ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｆｏｒ ｇｒａｐｅ
ｄｏｒｍａｎｃｙ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｃｙａｎａｍｉｄｅꎬ Ｖｉｔｉｓ ｖｉｎｉｆｅｒａ × Ｖ. ｌａｂｒｕｓｃａ ‘Ｓｈｕｉｊｉｎｇ’ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｔｈｉｓ
ｓｔｕｄｙ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ (ＳＯＤ)ꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ (ＰＯＤ)ꎬ ｃａｔａｌａｓｅ (ＣＡＴ)ꎬ
ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｄｙｄｅ (ＭＤＡ) ａｎｄ Ｈ Ｏ ꎬ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｃＤＮＡ
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ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ＦＴ (Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔ) ｇｅｎｅｓ (ＶｖＦＴ１ ａｎｄ ＶｖＦＴ２) ａｎｄ ｏｎｅ ＣＢＦ (Ｃ￣ｒｅｐｅａｔ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ) ｇｅｎｅ
(ＶｖＣＢＦ) ｆｒｏｍ ｉｔｓ ｂｕｄｓ ｗｅｒｅ ｃｌｏｎｅｄ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ＲＴ￣ＰＣＲ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ｔｈｅｎ ｔｈｅｉｒ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ
ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎꎬ ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｍｏｔｉｆｓ ａｎｄ ｄｏｍａｉｎｓꎬ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｇｒａｐｅ ｂｕｄｓ ａｆｔｅｒ ｃｙａｎａｍｉｄｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ＳＯＤꎬ ＰＯＤ ａｎｄ ＣＡＴꎬ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ＭＤＡ ａｎｄ Ｈ Ｏ ꎬ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｎ
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ｇｒａｐｅ ｂｕｄｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃｙａｎａｍｉｄｅ. (２) Ｔｈｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｃＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ＶｖＦＴ１ ａｎｄ
ＶｖＦＴ２ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ５２５ ｂｐ ｆｒｏｍ Ｖｉｔｉｓ ｖｉｎｉｆｅｒａ × Ｖ. ｌａｂｒｕｓｃａ ‘Ｓｈｕｉｊｉｎｇ’ꎬ ｅｎｃｏｄｉｎｇ １７４ ａａ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ
ｃＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ＶｖＣＢＦ ｇｅｎｅ ｗａｓ ８２６ ｂｐꎬ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ２３７ ａａ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ. (３) Ｔｈｅ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ
ＶｖＦＴ１ ｏｆ Ｖｉｔｉｓ ｖｉｎｉｆｅｒａ × Ｖ. ｌａｂｒｕｓｃａ ‘Ｓｈｕｉｊｉｎｇ’ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ Ｌｉｔｃｈｉ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ (ＬｃＦＴ:
ＡＥＵ０８９６０.１) ａｎｄ Ｄｉｍｏｃａｒｐｕｓ ｌｏｎｇａｎ (ＤｌＦＴ２: ＡＬＡ５５９９８.１)ꎬ ＶｖＦＴ２ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ＬｃＦＴ
(ＡＥＵ０８９６１. １ ) ａｎｄ ＤｌＦＴ２ ( ＡＨＦ２７４４４. １ ). Ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＶｖＦＴ１ꎬ ＶｖＦＴ２ꎬ ＬｃＦＴ
(ＡＥＵ０８９６０.１ꎬ ＡＥＵ０８９６１.１) ａｎｄ ＤｌＦＴ２ (ＡＬＡ５５９９８.１ꎬ ＡＨＦ２７４４４.１) ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ａ ｂｒａｎｃｈꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｓｔ
ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐꎻ ＶｖＣＢＦ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｈｏｍｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ Ｐｒｕｎｕｓ ｌｅｄｅｂｏｕｒｉａｎａ (ＰｌＣＢＦ: ＡＥＢ６９７８２.１)ꎬ
ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＶｖＣＢＦ ａｎｄ ＰｌＣＢＦ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ａ ｂｒａｎｃｈꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｓｔ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ. (４) ｑＲＴ￣ＰＣＲ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＶｖＦＴ１ ａｎｄ ＶｖＦＴ２ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｂｕｄｓ
ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃｙａｎａｍｉｄｅꎬ ｗｈｉｌｅ ＶｖＣＢＦ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ＶｖＦＴ１ꎬ ＶｖＦＴ２ꎬ ａｎｄ ＶｖＣＢＦ ｇｅｎｅｓꎬ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ
ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｉｎ ｇｒａｐｅ ｂｕｄｓ ａｆｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃｙａｎａｍｉｄｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ
ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｇｒａｐｅ ｄｏｒｍａｎｃｙ ｂｒｅａｋｉｎｇ ｗｉｔｈ ｃｙａｎａｍｉｄｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃｙａｎａｍｉｄｅꎬ ｇｒａｐｅꎬ ｄｏｒｍａｎｃｙꎬ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ＶｖＣＢＦꎬ ＶｖＦＴｓ

葡萄是世界性的重要果树之一ꎬ也是继拟南 种氰氨类化学试剂ꎬ近年来常常被用于打破葡萄休
芥、水稻、杨树之后完成全基因测序的第 ４ 种开花植 眠ꎬ起到促进葡萄芽提早萌发和发育整齐的作用ꎬ
物(杨光等ꎬ２０１０)ꎬ具有非常强的季节性ꎬ即具有明 特别是应用于冬季低温积累量不足且湿度大的地
显的生长期和休眠期(刘芳ꎬ２０１８)ꎮ 休眠是植物生 区(Ｓｕｄａｗａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻＷａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ牛歆雨
长发育过程中的一个暂停现象ꎬ是一种有益的生物 等ꎬ２０１８)ꎬ然而对单氰胺打破葡萄休眠的机制还有
学特性ꎬ是植物长期演化获得的一种适应环境条件 待进一步探讨ꎮ
及季节性变化的特性ꎬ其中芽休眠是最为常见的休 ＣＢＦ(Ｃ￣ｒｅｐｅａｔ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ) 和 ＦＴ( Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ
眠方式(闵卓和房玉林ꎬ２０１６)ꎮ 葡萄作为一种典型 ｌｏｃｕｓ Ｔ)基因广泛存在于不同的植物中ꎬ并参与植
的落叶果树ꎬ休眠是葡萄生长发育过程中不可逾越 物的生长发育、抗非生物逆境胁迫等多个阶段ꎮ
的重要阶段ꎬ随着我国北方葡萄设施栽培面积的不 ＦＴ 是 磷 脂 酸 乙 醇 胺 结 合 蛋 白
断扩大ꎬ低温不足造成葡萄休眠期延长而推迟成熟 (ｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ￣ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎꎬＰＥＢＰ)家
造成萌芽不整齐、产量下降等突出问题ꎮ 此外ꎬ随 族成 员ꎬ 具 有 保 守 的 ＰＥＢＰ 结 构 域 ( Ｈａｎａｎｏ ＆
着葡萄市场竞争加大ꎬ促进葡萄打破休眠、提早萌 Ｇｏｔｏꎬ ２０１１)ꎬ是光周期途径植物决定开花时间的
芽ꎬ是目前葡萄栽培产业中亟待解决的一项关键技 关键基因( 杨光等ꎬ２０１０)ꎬ具有季节性变化( 王云
术问题(谭一婷等ꎬ２０２１)ꎮ 单氰胺(ｃｙａｎａｍｉｄｅ)是一 梦等ꎬ２０２２)ꎬ在成花转变和生殖器官的发育过程