Page 43 - 《广西植物》2024年第12期
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12 期           李小琴等: 单氰胺破除葡萄休眠生理生化响应及相关基因克隆与表达分析                                          2 2 0 1

            Plus)进行 qRT ̄PCR 反应ꎬ操作方法参照说明书ꎮ                      可见ꎬ 可 通 过 喷 施 单 氰 胺 诱 导 葡 萄 芽 的 MDA、
            以 UBQ 基因作为内参基因( 张永福等ꎬ2022)ꎬ对                       SOD、POD、CAT、H O 和氧自由基产生速率的生理
                                                                                2  2
            单氰胺诱导后的‘水晶’葡萄芽的 VvFT1、VvFT2 和                      生化反应从而使葡萄打破休眠ꎬ提前萌发ꎬ在单氰
            VvCBF 基因进行 qRT ̄PCR 检测ꎬ引物序列见表 1ꎮ                    胺喷施‘水晶’葡萄后第 28 天葡萄芽生长明显较
                                                               CK 长(图 2)ꎮ
            2  结果与分析                                           2. 2 葡 萄 VvFT1、 VvFT2 和 VvCBF 基 因 全 长
                                                               cDNA 克隆
            2.1 单氰胺喷施后‘ 水晶’ 葡萄芽中 MDA、SOD、                          为探明单氰胺破除‘水晶’ 葡萄休眠的分子机
            POD、CAT、H O 和氧自由基产生速率变化                            制ꎬ本研究以单氰胺处理‘水晶’ 葡萄后第 28 天的
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                 MDA、SOD、POD、CAT、H O 和氧自由基产生                   葡萄芽作为材料提取其总 RNAꎬ逆转录后获得其
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            速率生理生化指标是芽萌发的重要指标ꎬ在芽萌                              cDNA 为模板ꎬ用特异性引物进行 VvFT1、VvFT2 和
            发的过程中起到重要作用ꎮ 本研究对单氰胺处理                             VvCBF 基因的扩增ꎮ VvFT1 和 VvFT2 扩增出的大
            ‘水晶’葡萄芽后分别在第 0、第 7、第 14、第 21、第                     小约为 500 bpꎬVvCBF 扩增出的大小约为 800 bpꎬ
            28 天进行生理生化指标的测定(图 1)ꎮ 由图 1 可                       均与目标基因大小一致( 图 3)ꎮ 将 VvFT1、VvFT2
            知ꎬ单氰胺处理后葡萄芽的 MDA 含量、SOD 活性、                        和 VvCBF 基因的克隆进行测序ꎬ最终获得 VvFT1
            POD 活性、CAT 活性、H O 含量和氧自由基产生                        和 VvFT2 的基因序列为 525 bpꎬVvCBF 基因序列
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            速率均在不同时期得到提升ꎮ 其中ꎬ单氰胺处理                             为 826 bpꎬ通过 DNAMAN 8.0 分析得出 VvFT1 和
            后葡萄芽的 MDA 含量、H O 含量和氧自由基产生                         VvFT2 基因编码 174 个氨基酸(aa)ꎬVvCBF 基因在
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            速率在第 0、第 7、第 14、第 21、第 28 天呈先上升后                   第 712 至第 715 核苷酸为终止密码子ꎬ因此 VvCBF
            降低的趋 势ꎻ 但 是 未 处 理 单 氰 胺 的 条 件 ( 对 照ꎬ               基因编码 237 aaꎮ
            CK)下ꎬMDA 含量、H O 含量和氧自由基产生速率                        2.3 VvFT1 和 VvFT2 氨基酸序列的理化性质、蛋
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            在第 0、第 7、第 14、第 21、第 28 天呈上升趋势ꎮ 单                  白结构预测、进化树及其氨基酸保守结构域分析
            氰胺处理下ꎬ葡萄芽内 MDA 含量在第 21 天最高ꎬ                        2.3.1 VvFT1 和 VvFT2 氨基酸序列的理化性质和
            H O 含量在第 7 天最高ꎬ氧自由基产生速率则在                          蛋白结构预测分析  利用 ProtParam tool 在线工具
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            第 14 天最高ꎮ 但值得注意的是ꎬ单氰胺处理后的                          对 VvFT1 和 VvFT2 基因的多肽链氨基酸数目、分
            MDA 含量、SOD 活性、POD 活性、CAT 活性、H O                    子式、等电点、相对分子量等进行预测ꎮ VvFT1 基
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            含量和氧自由基产生速率在第 7、第 14、第 21、第                        因共编码 174 aaꎬ分子式为 C           H   N   O  S ꎬ分
                                                                                          874  1359  247  256  4
            28 天均较 CK 高ꎮ 单氰胺喷施后 MDA 含量在第                       子质量为 19.55 kDaꎬ理论等电点( pI) 为 8.81ꎬ含
            7、第 14、 第 21、 第 28 天 较 CK 分 别 提 高 了 98.            2 740个原子ꎻVvFT2 基因共编码 174 aaꎬ分子式为
            20%、96.22%、96. 05% 和 47. 29% ( 图 1: A)ꎻ SOD        C  H   N   O   S ꎬ分子质量为 19. 46 kDaꎬpI 为
                                                                856  1335  245  263  6
            和 POD 可通过分解活性氧来防止膜脂被氧化破                            6.11ꎬ含2 705个原子ꎮ 利用 GOR4 和 NetSurfP 3.0
            坏ꎬ其活性与防止膜脂被氧化破坏的能力呈正相                              在线分析软件对 VvFT1 和 VvFT2 基因编码的蛋白
            关ꎬSOD 活性在第 7、第 14、第 21、第 28 天较 CK 分                进行二级结构预测分析ꎬ结果显示在组成 VvFT1
            别提高了 23.51%、49.73%、45.80% 和52.78% ( 图              蛋白的 174 个氨基酸中ꎬ无规则卷曲占 62.64%、α ̄
            1:B)ꎬPOD 活性在第 7、第 14、第 21、第 28 天较                  螺旋占 9.77%、折叠延伸链占 27.59%( 图 4:A)ꎻ

            CK 分 别 提 高 了 59. 34%、41. 03%、40.55% 和 43.          在组成 VvFT2 蛋白的 174 个氨基酸中ꎬ无规则卷
            00%(图 1:C)ꎻCAT 活性在第 7、第 14、第 21、第 28               曲占 70. 11%、 α ̄螺 旋 占 2. 30%、 折 叠 延 伸 链 占
            天较 CK 分别提高了 80.86%、136.18%、115.21%                 27.59%( 图 4:B)ꎮ 利用 SWISS ̄MODEL 在线工具
            和100.65%(图 1:D)ꎻH O 含量在第 7、第 14、第                  进行预测后发现ꎬVvFT1( 图 4:C) 和 VvFT2( 图 4:
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            21、第 28 天较 CK 分别提高了 67.51%、31.31%、                 D)蛋白的结果也包括无规则卷曲、α ̄螺旋和折叠
            20.88%和 26.51%(图 1:E)ꎻ氧自由基产生速率在                    延伸链ꎬ其中无规则卷曲含量ꎬ与二级结构预测结
            第 7、 第 14、 第 21、 第 28 天 较 CK 分 别 提 高 了             果一致ꎮ 综上所述ꎬVvFT1 和 VvFT2 基因编码的蛋
            149.48%、161. 41%、80. 39% 和 6. 13% ( 图 1:F)ꎮ        白结构中占比由高到低均为无规则卷曲、 折叠延
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