葡萄钼辅因子硫化酶基因响应光胁迫的表达分析

作者：张敏; 董昳伶; 肖旭腾; 陈天池; 沈乐意; 贾永红; 吴月燕^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(12): 2301-2314.

• 葡萄
• 钼辅因子硫化酶(MCSU or LOS5)
• 克隆
• 光胁迫
• 基因表达

植物的钼辅因子硫化酶(molybdenum cofactor sulfurases, MCSU or LOS5)在应对非生物胁迫中有重要作用。目前探究葡萄(Vitis vinfera)中的VvMCSU基因调控脱落酸(abscisic acid, ABA)合成以应对光胁迫的研究较少。本研究利用PCR扩增克隆葡萄VvMCSU基因(GenBank No. LOC100247369)的编码区序列全长，通过生物信息学对基因功能和所编码的蛋白氨基酸序列进行分析和预测，并通过实时荧光定量PCR分析该基因在不同的光照条件下的表达特征。结果表明：重度遮光引起植株的最大光合量子产量(the maximum photosynthetic quantum yield, Fv/Fm)和非光化学淬灭参数(non-photochemical quenching,qN)分别上升4.32%和28.13%，相较对照组T2，叶宽显著增加了10.16%,ABA含量显著增加了1.50倍。VvMCSU基因编码区全长2 478 bp，编码825个氨基酸；其启动子区域具有多个响应非生物胁迫和激素的顺式元件。VvMCSU为具有MCSU结构的亲水性蛋白，与ABA合成相关蛋白互作；与山茶(Camelia sinensis)属同一条进化分支，亲缘关系最近。光胁迫可诱导VvMCSU的表达上调，在自然光照下，上调为对照组的2.77倍；在重度遮光下，上调为对照组的4.01倍。VvMCSU基因表达量与ABA含量和植物Fv/Fm呈极显著正相关(P<0.05)。本研究结合叶绿素荧光参数和ABA含量分析了VvMCSU在不同光照条件下的表达规律，推测该基因为葡萄应对光胁迫的重要调控基因，为提高葡萄耐荫性的研究提供了理论依据。

• 单位
  生命学院; 上海海洋大学; 浙江万里学院