葡萄CO4基因的克隆及其对光质响应的表达分析

来源：华北农学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：范琪, 马彦妮, 陈佰鸿, 左存武, 毛娟

单位：甘肃农业大学 园艺学院, 甘肃 兰州 730070

摘要：为了探究不同光质以及转光条件对葡萄CO4基因表达水平及试管苗叶绿素荧光参数的影响，利用RT-PCR技术，从葡萄贝达试管苗中克隆了一个光质响应基因CO4（GenBank登录号为KY652090），并对其进行生物信息学以及qRT-PCR分析。结果表明，CO4基因片段全长663 bp，编码了248个氨基酸，其开放阅读框为747 bp；葡萄CO4有4个跨膜区，预测其为跨膜蛋白；葡萄CO4的分子式为C1253H1990N324O340S11，预测是疏水性不稳定蛋白。系统进化树分析表明，该蛋白与巨桉CO4最为相似。经荧光实时定量PCR分析表明，在红光转蓝光处理下葡萄CO4表达量显著高于白光（对照），是对照的5.39倍；其次为蓝光处理；在白光转蓝光条件下CO4表达量最低，是对照的54%；红白转光处理下CO4表达量与对照无显著差异。叶绿素荧光参数分析结果显示，红光转蓝光处理后的Fv/Fm （最大光化学效率）、Fv/Fo （潜在活性）和qP （光化学猝灭系数）均显著高于对照，NPQ在该处理下（非光化学猝灭系数）最低；在红光处理下NPQ最高，Fv/Fm、qP最低。葡萄CO4对光质敏感，且在不同光质及转光条件下其响应水平不同，红光转蓝光处理下上调表达显著，且该光照条件下能显著促进葡萄试管苗的光化学能力。为深入研究CO基因在葡萄试管苗感光机理中的作用提供理论依据，并为葡萄光质改良奠定基础。

关键词：葡萄,CO4,基因表达,光质,叶绿素荧光参数,

基金资助：国家自然基金项目（31401500）