蘋果周期蛋白依賴性蛋白激酶亞基基因MdCKS的克隆及表達(dá).pdf

1、果實(shí)的大小和重量是農(nóng)業(yè)上很重要的兩種性狀，這種表型是由環(huán)境和基因共同作用的結(jié)果。蘋果的果實(shí)大小主要受基因型的影響，與品種特性有關(guān)；同時(shí)也與單株樹的留果量、肥水水平、樹勢(shì)強(qiáng)弱等因素有關(guān)。探討果實(shí)發(fā)育進(jìn)程中果實(shí)發(fā)育的節(jié)奏、果實(shí)大小的發(fā)育規(guī)律、及影響果實(shí)大小的相關(guān)基因的調(diào)控，對(duì)于揭示果實(shí)大小的發(fā)育規(guī)律、影響因素及調(diào)控規(guī)律，具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。
　　 本實(shí)驗(yàn)以富士和國光兩個(gè)蘋果品種為試材，分別采集花后不同發(fā)育時(shí)期的果實(shí)，比較果實(shí)縱

2、橫徑及單果重的生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律，結(jié)果表明：（1）縱橫徑果型指數(shù)方面，富士和國光果實(shí)生長(zhǎng)曲線基本一致，都呈“S”型曲線。果實(shí)發(fā)育的早期以縱向伸長(zhǎng)為主，隨著果實(shí)的進(jìn)一步發(fā)育果實(shí)轉(zhuǎn)向以橫向膨脹為主的生長(zhǎng)。富士和國光的縱徑增加率最大時(shí)期在花后3～5周，橫徑增加率最大時(shí)期為花后5～8周。富士和國光的橫徑超過縱徑的時(shí)期都在花后8周之后，即果型指數(shù)在花后56 d之后開始小于1；在整個(gè)果實(shí)發(fā)育期中，富士果型指數(shù)略大于國光。（2）單果重方面，相同時(shí)期富士單

3、果重要大于國光，采收時(shí)富士和國光的單果重分別為250.38 g、150.91 g，富士為國光的1.7倍。單果重增長(zhǎng)率最快的時(shí)期富士和國光都在花后1～3周，此后國光在花后5～8周單果重有較快增長(zhǎng)，而富士在花后11～14周和采收前的三周有較快增長(zhǎng)。
　　 根據(jù)GenBank上與周期蛋白依賴性蛋白激酶基因調(diào)控亞基相關(guān)的序列，設(shè)計(jì)擴(kuò)增引物，分別從國光和富士的盛花期后的心皮中成功克隆了全長(zhǎng)均為421 bp的擴(kuò)增片段，經(jīng)序列比對(duì)，其相似性序

4、列均為植物的CKS基因，并與從蘋果品種“GoldRush”的芽中分離到的CO868566(MdCKS1;1）和果實(shí)中分離到的CV466287（MdCKS1;2）高度一致,故這兩個(gè)擴(kuò)增序列命名為MdCKS1，ORF為267 bp，編碼88個(gè)氨基酸，其GenBank注冊(cè)號(hào)：國光為HQ 684733，富士為HQ 684734。
　　 生物信息學(xué)預(yù)測(cè)表明：MdCKS蛋白屬于CKS super family家族成員，前面的72個(gè)氨基酸為高

5、度保守氨基酸，是細(xì)胞周期調(diào)控中催化亞基的功能區(qū)域。其跨膜預(yù)測(cè)表明：氨基酸序列上無跨膜螺旋，是非跨膜蛋白。信號(hào)肽分析表明：該蛋白無信號(hào)肽存在，為非分泌蛋白。
　　 運(yùn)用熒光定量PCR的方法檢測(cè)了MdCKS基因在富士和國光果實(shí)中不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)情況。結(jié)果表明：富士和國光MdCKS表達(dá)量的最大峰都出現(xiàn)在花后21 d，富士MdCKS表達(dá)量在花后21 d-35 d均較高，之后逐漸下降，采收時(shí)又恢復(fù)到花后35 d的較高水平；國光MdCKS