VvmiR397a及其靶基因VvLACs在葡萄果实发育中的作用分析

作者：王文然; 王晨^*; 解振强; 贾海锋; 汤崴; 崔梦杰; 房经贵

来源：园艺学报, 2018, 45(08): 1441-1455.

DOI：10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0059

• 葡萄
• VvmiR397a
• VvLAC
• 核发育
• 木质素

以‘魏可’葡萄(Vitis vinifera‘Wink’)为试材,克隆了葡萄VvmiR397a前体基因(594 bp),其可折叠成典型的茎环结构;同时鉴定了其成熟体序列(21 bp),并为其预测到5条靶基因VvLAC4、VvLAC7、VvLAC11、VvLAC14和VvLAC17,它们属于木质素合成的关键酶漆酶家族(Laccase,LACs)。靶基因的domains、motif序列分析及三级结构预测显示,漆酶蛋白序列均具有3个相同的Cuoxidase结构域,其motif元件类型及排列顺序、三级结构均相似,表明漆酶结构较为保守。推测其功能比较保守,74个漆酶基因的进化分析显示葡萄漆酶基因与杨树漆酶基因亲缘关系近于拟南芥,葡萄漆酶基因在木本植物中的保守性高于草本植物。VvmiR397a及VvLAC4、VvLAC11、VvLAC14和VvLAC17的启动子均具有赤霉素响应顺式作用元件(TATC-box、GARE、P-box),表明它们可能响应GA参与葡萄生长发育的调控。荧光定量PCR表达分析显示,VvmiR397a能被GA诱导显著上调,且在幼果、花和成熟叶中具有高的表达,其他组织中表达相对较低,尤其在幼果中表达量最高,硬核期表达量最低;而其靶基因VvLACs表现出相反的表达模式,在硬核期有最高表达,而该期是葡萄果核木质素合成量最大的时期,表明VvmiR397a可能通过负调控VvLACs参与葡萄果核发育的调控。利用RLM-RACE和PPM-RACE验证了VvmiR397a对VvLACs的裂解作用,且在幼果中裂解作用最强,而在硬核期果实中裂解作用最弱,与VvmiR397a的表达趋势相似。

• 单位
  江苏农林职业技术学院; 南京农业大学