葡萄ZTL、COP1 基因的鉴定及其在不同光质和转光条件下的表达分析

摘要：【目的】在葡萄试管苗离体培养下，研究不同波长对基因ZTL、COP1表达的影响。【方法】以‘红地球’葡萄（Vitis vinifera ‘Red Globe’）试管苗为材料，经RT-PCR法克隆获得葡萄ZTL、COP1 基因全长cDNA，并利用生物信息学分析了以上基因的理化性质、蛋白质二级结构、亚细胞定位以及系统进化树。利用qRT-PCR技术分析了以上基因在不同光质处理下表达量的变化情况。利用荧光参数系统分析不同光质对葡萄试管苗生长的影响。【结果】ZTL的分子式为C1 972H3 107N553O576S20，是亲水性稳定蛋白，脂溶性较差；COP1 的分子式为C832H1 291N209O225S9，是疏水性稳定蛋白，脂溶性较好。ZTL 和COP1 的二级结构均由α-螺旋、β-转角、无规则卷曲和延伸链结构组成；亚细胞定位分析结果显示，ZTL、COP1 均位于细胞质中；系统进化分析表明，ZTL 与桃的亲缘关系最近，COP1 与其他物种的亲缘关系均较远，单独聚为一个亚族。在不同光质处理后ZTL 均为上调表达，其中白光转蓝光、红光、红光转白光、红光转蓝光和蓝光转红光处理后分别上调达11.2、22.3、12.0、32.9和19.6倍。不同光质处理后COP1 基因的表达呈现不同的变化趋势：红光转蓝光处理后，COP1 上调1.97倍，红光处理后表达量无显著变化，其他光质处理后均为下调表达，其中蓝光转白光和蓝光转红光处理后下调达18倍。荧光参数分析表明，qP、qN、NPQ和F_v/F_m在转光培养中表达活跃，均在红光转蓝光的转光培养下表达量最高。【结论】ZTL 在葡萄转光培养中表达活跃，均呈显著上调趋势，而COP1 总体表现为下调趋势。