【目的】筛选调控红瓤核桃RW-1花青苷合成相关bZIPs转录因子,探究bZIPs转录因子调控花青苷合成关键基因JrUFGT5表达的分子机制,为RW-1的分子育种及品种改良提供理论依据。【方法】以RW-1和普通核桃中林1号不同发育期的种皮为材料,筛选获得2个显著差异表达的bZIP转录因子基因JrbZIP44和JrABI5。通过PCR扩增技术获得其基因序列,并对其基因序列和相应的蛋白理化性质进行分析;通过qRT-PCR确定其在种皮不同发育期的表达模式及对外源ABA处理的响应;通过瞬时转化烟草叶片确定其亚细胞定位;通过转化酵母菌株Y2HGold确定其转录激活活性;通过酵母单杂交(Y1H)和双荧光素酶检测试验验证bZIP转录因子对下游花青苷合成关键结构基因JrUFGT5启动子的调控作用。【结果】JrbZIP44在RW-1不同发育期的种皮中表达量均显著高于中林1号,而JrABI5则在RW-1种皮中始终低表达;外源ABA处理后,JrbZIP44和JrABI5均上调表达。与参考基因组相比,JrbZIP44和JrABI5核苷酸序列在RW-1中分别存在1个和4个碱基的差异,JrbZIP44基因CDS序列的391bp处(A-G),导致H(组氨酸)突变为R(精氨酸);JrABI5基因CDS序列的111bp处(G-T)、322bp处(C-T)、660bp处(A-C)、分别导致A(丙氨酸)突变为S(丝氨酸)、P(脯氨酸)突变为L(亮氨酸)、T(苏氨酸)突变为P(脯氨酸),在908bp处(C-T)并没有导致蛋白序列的改变。系统进化树分析表明,JrbZIP44与烟草(Nicotianatabacum)NtbZIP44、番茄(Solanumlycopersicum)SlbZIP44亲缘关系较近,JrABI5蛋白与石榴(Punicagranatum)PgABI5、芒果(Mangiferaindica)MiABI5亲缘关系较近。JrbZIP44和JrABI5均定位于细胞核和细胞膜中,仅JrbZIP44具有转录激活活性。JrbZIP44能够促进JrUFGT5的表达,JrABI5能够抑制JrUFGT5的表达。【结论】bZIP转录因子JrbZIP44和JrABI5可能是参与调控RW-1种皮花青苷合成的关键转录因子。



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