草莓果實中FaPP2CX1基因克隆與表達分析

陳新紅，沈元月

(北京農學院植物科學技術學院/農業應用新技術北京市重點實驗室，北京 102206)

草莓屬于薔薇科(Rosaceae)草莓屬(Fragaria)，其果實酸甜可口，富含維生素、蛋白質、人體必需的礦物質和微量元素，深受廣大消費者的喜愛，被譽為“水果皇后”[1-3]。草莓被認為是研究非呼吸躍變型果實成熟的模式材料[4-5]，并建立ABA核心信號轉導“ABA-PYR/PYL/RCAR-PP2C-SnRK2”調控草莓果實成熟的分子機制：ABA缺乏時，PYR/PYL/RCAR受體蛋白以二聚體形式存在，不能與PP2Cs相互作用，PP2C蛋白磷酸酶結合下游的SnRK2蛋白激酶，使SnRK2去磷酸化從而失活；ABA增多時，ABA與PYR/PYL/RCAR受體蛋白結合，改變受體的構型，進而與PP2Cs相互作用，使SnRK2s得到釋放，恢復自我磷酸化與蛋白磷酸化活性，釋放的SnRK2s激活下游轉錄因子、ABA響應元件結合蛋白(AREBs)和ABA響應元件結合因子(ABFs)等靶目標[6-8]。PP2C是ABA信號轉導的核心組分，水稻和擬南芥的PP2C家族成員分別有78、80個[9]。擬南芥中ABI1、ABI2、AHG1、AHG3/AtPP2C-A、HAB1及HAB2等PP2C類蛋白屬于A亞族，對ABA信號起負調控作用[10]，這一點在其他作物得到驗證[11-14]。

在栽培草莓轉錄組數據[15]中檢測到12個PP2C家族基因，其中發現一個草莓屬中獨有的轉錄本，并與二倍體草莓轉錄變體X1(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)的同源性最高，并且含有PP2C保守結構域，故將此基因命名為PP2CX1。本研究通過基因克隆、生物信息學及基因在草莓果實不同發育時期的表達量進行分析，初步探究FaPP2CX1在草莓果實成熟調控中的作用。

1 材料與方法

1.1 植物材料

本試驗使用北京農學院東大地溫室栽培的八倍體草莓品種‘甜查理’。溫度17～26 ℃、相對濕度70%～90%、光照14 h、黑暗10 h。選取30個草莓單株的90朵花，并對其進行花期標記。……