柑桔ROP小G蛋白基因家族的表達(dá)譜分析.pdf

1、ROP蛋白家族是植物特有的一種Rho小G蛋白，是植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中重要的分子開關(guān)，在調(diào)控花粉管與根毛極性生長、病原體防御以及激素的反應(yīng)中起著重要作用。ROP蛋白的活性受到ROPGEF、ROPGAP和ROPGDI三種調(diào)節(jié)因子的調(diào)控。ROPGEF通過與GTP和GDP的交替結(jié)合調(diào)節(jié)活性;ROPGAP是一種ROP激活蛋白，可以加速GTP的水解;ROPGDI則是一類可以使GTPase處于非激活狀態(tài)的抑制因子。柑橘屬于蕓香科、柑橘亞科植物，栽培品種

2、眾多。甜橙是我國柑橘的主要栽培品種之一，具有品質(zhì)優(yōu)良、風(fēng)味好、外形美觀、香氣濃郁等特點(diǎn)。
　　 ROP基因表達(dá)在擬南芥中已有所研究，但在柑橘中比較少見。本研究填補(bǔ)了ROP基因表達(dá)在柑橘中研究的空白。首次構(gòu)建甜橙ROP蛋白進(jìn)化樹，系統(tǒng)地研究了甜橙ROP基因在不同組織、果實發(fā)育階段和病原體脅迫條件下的表達(dá)情況。研究結(jié)果顯示:
　　 1、甜橙ROP蛋白進(jìn)化樹的構(gòu)建:利用BLAST查找甜橙ROP蛋白家族，共找到8個ROP蛋白:C

3、sROP1、CsROP2、CsROP6、CsROP7A、CsROP7B、CsROP8、CsROP9和CsROP10。根據(jù)其氨基酸序列，構(gòu)建甜橙ROP蛋白家族進(jìn)化樹。
　　 2、關(guān)于CsROP8的PCR擴(kuò)增問題。
　　 由于最新甜橙數(shù)據(jù)庫更新于2012年，之前設(shè)計的CsROP8引物存在一定問題，故在CsROP表達(dá)譜的研究中并未涉及到CsROP8。
　　 3、甜橙ROP基因表達(dá)譜分析:
　　 采集和處理甜橙的

4、不同組織、不同發(fā)育階段的果實、8種重要激素和3種病原體侵染的幼苗，抽提以上樣品RNA，進(jìn)行RT-PCR和熒光定量PCR分析。甜橙ROP基因表達(dá)譜分析，結(jié)果如下:
　　 (1)在甜橙不同組織中，CsROP的表達(dá)不盡相同。CsROP1、CsROP2和ROP9在生殖枝中表達(dá)量較高;CsROP6在花蕾中的表達(dá)量較高;CsROP7A在未分化的春梢中表達(dá)量較高;CsROP7B和CsROP1O在根中的表達(dá)量較高。在各個組織中的CsROP存在表

5、達(dá)差異，說明CsROP在植物發(fā)育的各個時期發(fā)揮不同的作用，具體的調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
　　 (2)果實的發(fā)育是一個生理生化復(fù)雜變化的過程（包括可溶性糖、有機(jī)酸、色素等有機(jī)物的合成和分解等），幾乎所有CsROP基因的表達(dá)量在果實完全成熟時達(dá)到最低。不同CsROP的表達(dá)具有顯著差異，其中CsROP7A和CsROP10在果實成熟的過程中，表達(dá)量持續(xù)下降（待果實完熟時，其表達(dá)量達(dá)到最低）。CsROP7A和CsROP10或許在這一過程

6、中起到一定作用。
　　 (3)總的來看，CsROP基因的表達(dá)易受到病原體侵染的影響。
　　 在HLB（柑橘黃龍?。┣秩镜娜~片中，7個CsROP基因（CsROP1、CsROP2、CsROP6、CsROP7A、CsROP7B、CsROP9和CsROP10）表達(dá)量明顯降低，說明在HLB侵染下，CsROP基因的表達(dá)在一定程度上受到抑制，從而產(chǎn)生一定的抗脅迫效應(yīng)。
　　 在CTV病毒（柑橘衰退?。┣秩镜娜~片中，7個CsRO

7、P基因的表達(dá)量與正常葉片中相比變化不大。說明CsROP基因的表達(dá)量與CTV病毒是否侵染關(guān)系不大。
　　 在Canker（柑橘潰瘍?。┣秩镜娜~片中，幾乎所有CsROP基因（CsROP2除外）的表達(dá)量顯著高于正常葉片，說明Canker的侵染在一定程度上激活了CsROP基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生一系列的抗脅迫效應(yīng)。與其他幾個CsROP基因不同，CsROP2在Canker侵染脅迫下，表達(dá)量卻明顯下降。說明CsROP2的表達(dá)模式和其他CsROP