葡萄VlCKX4表达特性分析与转录调控预测

作者：李旭飞; 杨盛迪; 李松琦; 刘海楠; 裴茂松; 韦同路; 郭大龙; 余义和^*

来源：中国农业科学, 2023, 56(01): 144-155.

• ‘巨峰’葡萄
• 细胞分裂素
• VlCKX4
• 启动子活性
• 调控

【目的】通过克隆细胞分裂素脱氢酶/氧化酶基因VlCKX4及其启动子，进行表达特性分析和启动子活性分析并进行转录因子预测，为深入解析VlCKX4介导细胞分裂素信号途径调控葡萄坐果的分子机制提供依据。【方法】使用生物信息学方法分析‘巨峰’葡萄(Vitis vinifera×Vitis labrusca)细胞分裂素氧化酶/脱氢酶4(VlCKX4)的序列特征；利用PCR技术克隆该基因以及它的启动子，使用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析VlCKX4的表达特性，GUS活性试验用于分析其启动子活性；利用PlantTFDB、CisBP等转录调控数据库对VlCKX4的转录调控关系进行预测分析，输出结果使用Gephi软件进行可视化。【结果】VlCKX4全长1 582 bp,其中包含1 566 bp的开放阅读框，编码522个氨基酸，具有家族特征的FAD结构域和细胞分裂素结合（ck-binding）结构域。qRT-PCR结果表明VlCKX4在花序中高表达，其次是叶片，在卷须中表达量最低；细胞分裂素CPPU处理后VlCKX4表达量先下降后上升，细胞分裂素抑制剂洛伐他汀(Lov)处理后VlCKX4表达量先上升后下降。顺式元件分析表明VlCKX4启动子中含有吲哚乙酸、茉莉酸甲酯等响应元件；GUS化学组织染色试验表明，VlCKX4响应这些激素的处理。VlCKX4转录调控预测分析结果显示，MYB、DOF和WRKY类转录因子对其进行转录调控，结合转录组数据和共表达关系确定WRKY20、DOF1.5和MYB59为关键候选转录因子。【结论】葡萄VlCKX4受到细胞分裂素CPPU的诱导，VlCKX4启动子受到WRKY20、DOF1.5和MYB59转录因子的调控，参与促进葡萄坐果过程。

• 单位
  河南科技大学; 园艺与植物保护学院