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黄瓜短果突变体sf1(short fruit1)是一个自然变异的突变体,与野生型CSN2相比,果实显著变短。CsHP1编码了一个细胞分裂素双元信号系统(TCS)中的磷酸转移蛋白,在短果突变体中的表达量显著下调。因此,CsHP1可能是黄瓜果实长短的关键调控基因。 生物信息学分析结果表明,CsHP1的启动子区域包含MYB、bZIP、WRKY的结合位点,赤霉素响应顺式元件以及防御和胁迫响应顺式元件;CsHP1编码了153个氨基酸,该蛋白质的分子质量为17.78KD,等电点为5.60,疏水系数为-0.349,属于亲水性蛋白,不稳定系数为38.40,属于稳定蛋白;二级结构含有79.74%的α螺旋,20.26%的无规则卷曲;CsHP1有一个典型的HPt结构域;三级结构中有148个氨基酸(97%)匹配到模式蛋白(PDBID:c3us6A_),匹配程度为100%;CsHP1定位于细胞核和细胞质中,为其行使功能提供了理论基础。进化树分析表明,CsHP1属于Clade Ⅰ,与CmHP1亲缘关系最近。 实时荧光定量PCR技术检测结果表明,CsHP1基因在根、茎、叶、花、果实、卷须、雌花、雄花中都有表达,但在果实和根中表达量较高,表明CsHP1可能在果实和根中起重要作用。在果实的不同发育时期,CsHP1均有表达,在果实发育初期表达量较高,并且在短果突变体中CsHP1的表达量显著低于野生型。 通过农杆菌介导法将构建的CsHP1基因的过表达载体,转入短果突变体sf1中,并获得转基因株系OE1和OE2,其中OE1中CsHP1的表达量是非转基因植株的40倍。在CsHP1过表达转基因株系中,CsHP1下游的type-A RR基因大部分呈下调趋势,而type-B RR基因大部分呈上调趋势,细胞分裂素响应因子CRF呈下调趋势。生长素响应因子ARF也有变化,其中,Csa5G077780和Csa1G000580在过表达株系中的表达量极显著高于野生型,Csa2G049970、Csa6G291920和Csa3G837590在过表达株系中的表达量显著低于野生型。说明过表达CsHP1基因,不仅可以调控细胞分裂素通路,还可以影响生长素通路相关基因的表达。