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
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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