【摘 要】
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枣（Ziziphus jujuba Mill.）是原产我国的特色经济林果,有鲜食和制干两类,鲜食枣是我国枣产业的重要类别,研究枣果实成熟生物学对于鲜食枣的采收、贮运和销售具有重要意义。AP2/ERF是植物特有的一类转录因子,研究发现其可能参与枣果实成熟调控,但其生物学功能仍不清楚。论文基于枣基因组数据,结合转录组与q PCR分析,以及基因克隆和亚细胞定位等技术;利用Clontech SMART构建
【基金项目】
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国家基础研发课题“特色干果重要性状形成与调控”（2018YFD1000607）； 国家自然科学基金课题（32001343）；
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枣（Ziziphus jujuba Mill.）是原产我国的特色经济林果,有鲜食和制干两类,鲜食枣是我国枣产业的重要类别,研究枣果实成熟生物学对于鲜食枣的采收、贮运和销售具有重要意义。AP2/ERF是植物特有的一类转录因子,研究发现其可能参与枣果实成熟调控,但其生物学功能仍不清楚。论文基于枣基因组数据,结合转录组与q PCR分析,以及基因克隆和亚细胞定位等技术;利用Clontech SMART构建枣白熟期果实cDNA文库,筛选可能与ZjERF53互作的候选蛋白,以及异源转化Micro-Tom番茄,观察过表达植物的表型变化,揭示ZjERF53在枣果实成熟中的生物学功能。取得主要结果如下:1.在枣基因组中鉴定到116个AP2/ERF基因,转录组和q PCR分析发现其中14个基因与果实成熟高度相关,在‘七月鲜’和‘伏脆蜜’果实中ZjERF35、ZjERF37、ZjERF53、Zj DREB18、Zj DREB26和Zj AP2.16随果实成熟而表达量显著升高,并在整个成熟过程中维持较高水平。2.从‘伏脆蜜’全红期果实中克隆了1个相对表达量最高的ZjERF53,编码区全长为1155 bp,位于Chr 1的19749761～19751592 bp,含有1个内含子,编码384个氨基酸。通过生物信息学分析,其蛋白理论等电点4.85,相对分子量42.86 k Da,蛋白平均亲水系数为-0.826,亚细胞定位研究ZjERF53在细胞膜与细胞核上均能表达。3.构建酵母表达载体pGBKT7-ZjERF53、pGBKT7-ZjERF53-N1、pGBKT7-ZjERF53-N2、pGBKT7-ZjERF53-C1及pGBKT7-ZjERF53-C2并转化Y2HGold酵母,进行ZjERF53基因的转录激活分析。结果表明ZjERF53具有明显的自激活活性,其转录激活功能区域位于蛋白序列C端321 bp内。4.利用Clontech SAMRT技术构建了‘伏脆蜜’白熟期枣果实cDNA文库,文库滴度为7.68×10~7cfu/m L,文库转化率为96%,插入片段长度主要分布在250～500 bp。以无自激活活性pGBKT7-ZjERF53-N为诱饵载体进行酵母双杂交,获得4个与ZjERF53相互作用的蛋白,涉及抗病及耐高温等生物与非生物胁迫过程。5.构建植物表达载体pCAMBIA2300-35S:ZjERF53::EGFP并通过农杆菌介导法转化Micro-Tom番茄,经PCR鉴定共获得10株T0代ZjERF53转基因和空载体转化植株。综上所述,本研究克隆ZjERF53编码区全长,明确其参与枣树抗病及耐高温等生物与非生物胁迫过程,并能够影响枣果实成熟和果实大小,为揭示ERF转录因子参与调控的枣树成熟和生物与非生物胁迫等生物学过程奠定了重要基础。
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