冬瓜ARF4基因克隆及表达特性分析

• Published in: 广东农业科学 Vol. 51; no. 11; pp. 93 - 101
• Main Authors: 程晓欣, 翟许玲, 闫晋强, 王宝琛, 莫仁连, 刘文睿, 吴智明, 江彪
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 仲恺农业工程学院园艺园林学院,广东 广州 510225 2024; 广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室,广东 广州 510640%广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室,广东 广州 510640%仲恺农业工程学院园艺园林学院,广东 广州 510225
• Subjects: fruit development; 生物信息学; gene cloning; ARF; expression analysis; 表达分析; bioinformatics; 果实发育; 冬瓜; Benincasa hispida; 基因克隆
• ISSN: 1004-874X
• DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2024.11.009

S642.3; [目的]克隆冬瓜(Benincasa hispida)ARF4基因,开展生物信息学分析,并研究其在不同组织的表达模式,为进一步深入探究BhARF4 在冬瓜果实发育中的功能提供参考.[方法]以冬瓜高代自交系B227 开花当天的果实cDNA为模板,根据参考基因中BhARF4的CDS序列设计引物克隆BhARF4.在结果期,取B227不同组织(根、茎、叶、开花当天的雌花和雄花),及授粉后 0、5、10、15、20、30 d的果实样本,通过qRT-PCR分析BhARF4在冬瓜不同组织的表达模式.[结果]BhARF4 含有 12 个外显子和 2 个内含子,CDS序列长 2 412 bp;motif和保守结构域分析显示,BhARF4 蛋白含 9 个motif并含有保守的ARF、AUX_IAA和B3 结构域;系统进化分析显示,BhARF4 蛋白与黄瓜、甜瓜的ARF4 蛋白亲缘关系最近,与拟南芥、中国南瓜的ARF4 蛋白亲缘关系最远;基因表达模式分析显示,4 种葫芦科作物中,ARF4 在甜瓜中表达量较高,在冬瓜和黄瓜中表达量较低.此外,ARF4 在11 份不同果型大小的冬瓜种质中的表达具有特异性,其在B227 中表达量明显高于其他冬瓜材料.BhARF4 在冬瓜果实中表达量较高,尤其是当天授粉的果实,其次是叶、茎、根,在雄花中的表达量最低.亚细胞定位分析发现BhARF4 蛋白定位于细胞核.[结论]明确了BhARF4 的基因结构、BhARF4 蛋白保守结构域等生物学信息特征,以及基因表达模式,推测BhARF4 在冬瓜果实生长阶段,尤其是果实生长初期发挥重要作用,且该基因在不同冬瓜材料中表达具有特异性.