园艺学报 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (9): 2590-2608.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0356
骞金龙, 张祥, 王登科, 邹学校, 戴雄泽*(
), 徐昊*(
)
收稿日期:2026-04-22
修回日期:2026-06-22
出版日期:2026-09-25
发布日期:2026-09-20
通讯作者:
基金资助:
QIAN Jinlong, ZHANG Xiang, WANG Dengke, ZOU Xuexiao, DAI Xiongze*(
), XU Hao*(
)
Received:2026-04-22
Revised:2026-06-22
Published:2026-09-25
Online:2026-09-20
Contact:
摘要:
基于生物信息技术系统鉴定了辣椒(Capsicum annuum)F-box基因家族成员,并挖掘和验证了一个与辣椒株型调控相关的功能基因。通过对辣椒参考基因组数据的分析,共鉴定出519个F-box基因家族成员,这些成员不均匀地分布在辣椒的12条染色体上。系统发育分析将其划分为10个亚家族,各亚家族在基因结构和保守基序组成上具有较高保守性。启动子顺式作用元件分析发现,辣椒F-box基因含有丰富的与生长发育、光响应、激素调控及胁迫应答相关的调控元件。共线性分析显示,辣椒F-box基因在进化过程中主要受到纯化选择。结合组织特异表达谱和实时荧光定量PCR技术,发现CaSLY1在辣椒营养生长阶段幼茎组织中的表达水平显著高于其他组织。进一步采用病毒诱导的基因沉默技术发现,CaSLY1沉默植株的株高和侧枝长度显著降低,表明CaSLY1在辣椒株型建成中起关键作用。
中图分类号:
骞金龙, 张祥, 王登科, 邹学校, 戴雄泽, 徐昊. 辣椒F-box基因家族鉴定及CaSLY1在株型调控中的功能分析[J]. 园艺学报, 2026, 53(9): 2590-2608.
QIAN Jinlong, ZHANG Xiang, WANG Dengke, ZOU Xuexiao, DAI Xiongze, XU Hao. Genome-Wide Identification of the F-box Gene Family in Capsicum annuum and Functional Analysis of CaSLY1 in Modulating Plant Architecture[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2026, 53(9): 2590-2608.
| 引物名称 Primer name | 正向引物(5′-3′) Forward primer | 反向引物(5′-3′) Reverse primer |
|---|---|---|
| RT-CaSLY1 | AATTCAGATCTACTAATGAAGCG | AGTTGATTTATTAGATTTGAAATTC |
| qPCR-CaSLY1 | TTACCGTCAACTCCGTCGTC | GGAGCTGCGTATTTCAACGG |
| CaUbi | TGCAGGAATCCACGAGACTAC | TACCACCACTGAGCACAATGTT |
| CaSLY1-GFP | TAAGGTTACCGAATTACGTCTTTGGGAACTCATC | CCATGTCGACTCTAGAAGTTGATTTATTAGATTTG |
| pTRV2-CaSLY1 | TAAGGTTACCGAATTACGTCTTTGGGAACTCATC | GCTCGGTACCGGATCTTAGATTTGAAATTCATCT |
表1 辣椒CaSLY1基因功能分析相关引物序列
Table 1 Primer sequences related to the functional analysis of the CaSLY1 gene in pepper(Capsicum annuum)
| 引物名称 Primer name | 正向引物(5′-3′) Forward primer | 反向引物(5′-3′) Reverse primer |
|---|---|---|
| RT-CaSLY1 | AATTCAGATCTACTAATGAAGCG | AGTTGATTTATTAGATTTGAAATTC |
| qPCR-CaSLY1 | TTACCGTCAACTCCGTCGTC | GGAGCTGCGTATTTCAACGG |
| CaUbi | TGCAGGAATCCACGAGACTAC | TACCACCACTGAGCACAATGTT |
| CaSLY1-GFP | TAAGGTTACCGAATTACGTCTTTGGGAACTCATC | CCATGTCGACTCTAGAAGTTGATTTATTAGATTTG |
| pTRV2-CaSLY1 | TAAGGTTACCGAATTACGTCTTTGGGAACTCATC | GCTCGGTACCGGATCTTAGATTTGAAATTCATCT |
| 亚家族 Subfamily | 结构域 Domain | 各类数量 No. in category |
|---|---|---|
| FBX | F-box | 390 |
| FBDUF | DUF | 24 |
| FBL | LRR | 2 |
| FBK | Kelch | 32 |
| FBD | FBD | 28 |
| FBT | Tub | 8 |
| FBA | FBA_1 | 30 |
| FBW | WD40 | 2 |
| FBO | Others | 2 |
| FBLD | FBD、LRR | 1 |
表2 辣椒F-box蛋白的结构域分类
Table 2 Domain classification of pepper F-box proteins
| 亚家族 Subfamily | 结构域 Domain | 各类数量 No. in category |
|---|---|---|
| FBX | F-box | 390 |
| FBDUF | DUF | 24 |
| FBL | LRR | 2 |
| FBK | Kelch | 32 |
| FBD | FBD | 28 |
| FBT | Tub | 8 |
| FBA | FBA_1 | 30 |
| FBW | WD40 | 2 |
| FBO | Others | 2 |
| FBLD | FBD、LRR | 1 |
图3 辣椒F-box蛋白的保守基序和基因结构 Ⅰ ~ Ⅶ分别代表辣椒F-box根据系统发育关系划分的家族成员数量及特征分析
Fig. 3 Conserved motifs and gene structure of pepper F-box proteins Ⅰ-Ⅶ represent the number and characteristic analysis of family members of pepper F-box based on phylogenetic relationships
图7 辣椒F-box基因在不同组织中的表达热图 L:叶;AL:成年叶;AS:成年茎;AR:成年根;F:花;P10:花瓣;O10:子房;STA10:雄蕊;FST:整果;ST:种子和胎座;G:果皮;S:种子;T:胎座。L1 ~ L9及F1 ~ F9分别为新叶、花蕾后2 ~ 50 d取样时期,L1 ~ L2、F1 ~ F2为每3 d取样,L3 ~ L7、F3 ~ F7每5 d,L8 ~ L9、F8 ~ F9每10 d。FST0、FST1分别为授粉后3、7 d整果。G1 ~ G11为授粉后10 ~ 60 d取样果肉,每5 d取样。ST1、ST2为授粉后10、15 d种子和胎座。S3 ~ S11、T3 ~ T11分别为授粉后20 ~ 60 d的种子、胎座取样时期,每5 d取样。
Fig. 7 Expression heatmap of pepper F-box genes in different tissues L:Leaves;AL:Adult leaves;AS:Adult stem;AR:Adult root;F:Flowers;P10:Petals;O10:Ovary;STA10:Stamen;FST:Whole fruit;ST:Seed and placenta;G:Peel;S:Seeds;T:Placenta. L1-L9 and F1-F9 correspond to sampling periods ranging from 2 to 50 d after the emergence of new leaves and flower buds,respectively. Sampling was conducted every 3 d for L1-L2 and F1-F2;every 5 d for L3-L7 and F3-F7;every 10 d for L8-L9 and F8-F9. FST0 and FST1 correspond to whole fruits sampled 3 and 7 d after pollination,respectively. G1-G11 correspond to fruit pulp samples collected 10-60 d after pollination,with sampling every 5 d. ST1 and ST2 correspond to seeds and placentas collected 10 and 15 d after pollination. S3-S11 and T3-T11 correspond to seed and placenta sampling periods 20-60 d after pollination,with sampling every 5 d.
图10 CaSLY1基因沉默对辣椒植株表型的影响 A:TRV2(对照)与TRV2::CaSLY1(沉默)植株的表型对比;B:两组植株中CaSLY1基因的相对表达水平;C:表型比较。**和***表示不同试验组之间存在显著差异(P < 0.01和P < 0.001)
Fig. 10 Effect of CaSLY1 gene silencing on plant phenotype in pepper A:Comparison of plant phenotypes between TRV2(control)and TRV2::CaSLY1(silenced)plants;B:Relative expression levels of the CaSLY1 gene in the two groups of plants;C:Phenotypic comparison. ** and *** Indicating significant differences between different experimental groups at 0.01 and 0.001 level
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