园艺学报 ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (7): 1733-1744.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0624
张瑞益1, 封文佳1, 李奔奔1, 宋怡颖1, 韦明月1, 柴乖强1,2,*(), 霍彦波1,2
收稿日期:
2025-04-01
修回日期:
2025-05-21
出版日期:
2025-07-23
发布日期:
2025-07-23
通讯作者:
基金资助:
ZHANG Ruiyi1, FENG Wenjia1, LI Benben1, SONG Yiying1, WEI Mingyue1, CHAI Guaiqiang1,2,*(), and HUO Yanbo1,2
Received:
2025-04-01
Revised:
2025-05-21
Published:
2025-07-23
Online:
2025-07-23
摘要: 利用生物信息分析和表达分析、转基因等方法研究了番茄果实表皮蜡质合成相关基因SlCER1-7的功能。结果表明,SlCER1-7序列全长为2 078 bp,开放阅读框为1 884 bp,编码627个氨基酸;SlCER1-7为亲水性蛋白;同源比对和系统进化分析表明SlCER1-7与茄子CER1的亲缘关系最近。SlCER1-7在番茄成熟叶、绿果皮、黄果皮和红果皮中均有较高的表达水平,而在幼叶中的表达量较低。在番茄中过表达SlCER1-7,果实总蜡质含量增高,并以直链C33烷烃和支链iso-C32烷烃增加最明显;保水性测定表明SlCER1-7转基因番茄果实的保水性增强。
张瑞益, 封文佳, 李奔奔, 宋怡颖, 韦明月, 柴乖强, 霍彦波. 番茄表皮蜡质合成相关基因SlCER1-7的克隆与功能验证[J]. 园艺学报, 2025, 52(7): 1733-1744.
ZHANG Ruiyi, FENG Wenjia, LI Benben, SONG Yiying, WEI Mingyue, CHAI Guaiqiang, and HUO Yanbo. Cloning and Functional Analysis of Cuticular Wax Synthesis Gene SlCER1-7 in Tomato[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(7): 1733-1744.
用途 Usage | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
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PCR扩增目标基因Gene amplification | SlCER1-7-PCR | F:GCTTAAGGATGGCTTCTAAAC;R:CTGGAGCATATTGAAGGATGA |
转基因植株检测 Molecular identification of transgenic plants | RT-SlCER1-7 | F:CTTGAAGAAGGTGGATGAACTC;R:CATGGTCTCATCACCATTACC |
潮霉素抗性基因Hygromycin marker gene | Hpt | F:CGAGTACTTCTACACAGCCAT;R:ACAGCGTCTCCGACCTGATGC |
内参基因Internal control gene | SlACTIN | F:CCATCCTCCGTCTTGACCTT;R:ACTTGCCCATCGGGTAATTC |
荧光定量PCR Quantitative real-time PCR | Q-PCR-SlCER1-7 | F:ATCCATTATGGAGGCAGATAAC;R:GCAATGGAGTAAGCAACTTTGGAC |
表1 基因表达分析所使用的引物
Table 1 List of primers used for expression analysis
用途 Usage | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|---|
PCR扩增目标基因Gene amplification | SlCER1-7-PCR | F:GCTTAAGGATGGCTTCTAAAC;R:CTGGAGCATATTGAAGGATGA |
转基因植株检测 Molecular identification of transgenic plants | RT-SlCER1-7 | F:CTTGAAGAAGGTGGATGAACTC;R:CATGGTCTCATCACCATTACC |
潮霉素抗性基因Hygromycin marker gene | Hpt | F:CGAGTACTTCTACACAGCCAT;R:ACAGCGTCTCCGACCTGATGC |
内参基因Internal control gene | SlACTIN | F:CCATCCTCCGTCTTGACCTT;R:ACTTGCCCATCGGGTAATTC |
荧光定量PCR Quantitative real-time PCR | Q-PCR-SlCER1-7 | F:ATCCATTATGGAGGCAGATAAC;R:GCAATGGAGTAAGCAACTTTGGAC |
图1 番茄SlCER1-7(Solyc01g088400.3)的表达分析 A:SlCRE1相关基因表达热图;B:SlCER1-7在番茄不同组织中的表达。使用Duncan’s法分析差异显著性,不同小写字母表示在不同的组织中差异显著(P < 0.05)。绿果皮、黄果皮和红果皮分别指:未成熟果实(绿色)、刚转色成熟果实(橙黄色)和完全成熟果实(红色)的果皮。下同
Fig. 1 Expression analysis of SlCER1-7 in tomato A:Heat map of SlCER1 genes in tomato;B:Expression analysis of SlCER1-7 gene in different tissues of tomato. Significance of differences was analyzed using the Duncan’s method. Different lowercase letters represent significance difference among the the different tissues(P < 0.05). Green pericarp,yellow pericarp and red pericarp refer to the pericarp of immature fruits(green),just-turned-ripe fruits(orange-yellow)and fully ripe fruits(red),respectively. The same below
图2 番茄SlCER1-7的扩增(A)和阳性单克隆鉴定(B) Marker:DL 2000;1 ~ 12:12个阳性单克隆
Fig. 2 Cloning of SlCER1-7 in tomato(A)and the positive clone identification(B) Marker:DL 2000;1-12:12 positive clone strains
图4 SlCER1-7转基因番茄的分子鉴定 A:潮霉素标记基因的PCR扩增;B:SlCER1-7的PCR扩增;C:转基因株系中SlCER1-7的表达。+:阳性对照;-:阴性对照;WT:野生型;1 ~ 10、T5-2、T7-6、T9-1、T10-8:转基因再生植株。下同
Fig. 4 Molecular characterization of transgenic SlCER1-7 gene plants in tomato seedlings A:PCR analysis of Hygromycin marker gene from transgenic seedlings;B:PCR analysis of SlCER1-7 from transgenic seedlings; C:SlCER1-7 expression in transgenic lines. +:Positive control;-:Negative control;WT:Wild type;1-10,T5-2,T7-6,T9-1 and T10-8:Transgenic plants. The same below
图8 SlCER1-7转基因番茄果实失水处理后表型(A)和失水率(B) t-Test,*表示野生型与转基因株系间差异显著(P < 0.05)
Fig. 8 Phenotype(A)and water loss rate(B)of transgenic SlCER1-7 tomato fruits after water loss treatment t-Test,* indicates significant difference among the wildtype plants and transgenic lines(P < 0.05)
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