丝瓜LcWRKY21转录因子基因的克隆与表达分析

摘要 : 采用RT-PCR和Race技术从普通丝瓜果肉中分离到1条长达1 809 bp的cDNA, 并对其进行序列分析。结果表明, 该序列包含1个1 044 bp的开放读码框(open reading frame, ORF); 预测编码347个氨基酸, 理论分子量为38.61 kDa, 等电点为9.46; 编码蛋白质与甜瓜(Cucumis melo)和黄瓜(Cucumis sativus)同源蛋白的相似性达到84%以上, 具有高度的保守性, 基因命名为LcWRKY21。Wolf Psort预测其亚细胞定位于细胞核(nucleus)内。Motif Scan分析显示, LcWRKY21蛋白质的氨基酸序列274~340位、279~339位和325~337位分别为WRKY保守结构域、DNA结合结构域及锌指结构域序列。同源性分析表明, 丝瓜LcWRKY21的锌指结构为C2H2型, 属于第II类WRKY蛋白质家族。荧光定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain reaction, qPCR)分析显示, LcWRKY21具有组织表达特异性, 在普通丝瓜品种“福丝2号”果实中表达量最高, 其次为根和茎, 在叶片和花中的表达量较低。LcWRKY21基因在6个丝瓜品种中的表达水平具有品种差异性, 在易褐变普通丝瓜品种“福丝2号”中的表达量最高, 其次为普通丝瓜“福丝3号”和“福丝4号”, 在有棱丝瓜“福丝5号”、“福丝6号”和不易褐变的普通丝瓜品种“福丝1号”中的表达量较低。分析发现, LcWRKY21在“福丝2号”不同成熟时期中的表达量呈先上调后下调的趋势, 在授粉后35 d的表达丰度达到最高。此外, LcWRKY21在普通丝瓜品种“福丝2号”的表达水平呈先上调后下调的趋势, 鲜切后3 h时表达量达到最高, 随后出现下调。初步推测, 转录因子LcWRKY21基因在丝瓜果肉褐变过程中起着一定的调控作用。