CpEXPA2基因可能作用于番木瓜果實成熟軟化過程

據(jù)《果樹學報》2018年第7期《番木瓜果實軟化相關(guān)CpEXPA2基因的克隆與表達分析》（作者趙灣灣等）報道，為了克隆一個與番木瓜果實軟化相關(guān)的擴展蛋白基因，分析其功能，明確其在不同組織器官和不同成熟時期果實的表達模式。采用基于對番木瓜果實轉(zhuǎn)錄組學的研究，篩選并克隆了一個與果實軟化相關(guān)的擴展蛋白基因CpEXPA2。采用同源序列對比和系統(tǒng)進化樹分析對該基因進行序列分析；運用生物信息學的方法對該基因編碼的蛋白進行結(jié)構(gòu)分析；使用RT-q PCR方法分析CpEXPA2基因在不同組織器官、不同成熟時期果實中的表達量；采用GY-4硬度計測定不同成熟時期番木瓜果實的硬度。

結(jié)果表明，CpEXPA2基因的開放閱讀框（ORF） 為 780 bp （Gene Bank 登錄號為MF662209），編碼259個氨基酸。該基因編碼的氨基酸序列具有典型的擴展蛋白保守結(jié)構(gòu)：N端富含8個半胱氨酸、C端富含4個色氨酸和中間1個組氨酸功能域 （His-Phe-Asp，HFD）。同源序列比對分析發(fā)現(xiàn)該擴展蛋白與山木瓜（ABF48653.1）、 番 茄 （AAC64201.1）、 草 莓（AAF21101.1）、擬南芥（AAB38073.1）等擴展蛋白氨基酸序列有較高的同源性，分別為66.15%、64.86%、66.80%和65.00%。進化樹分析表明，CpEXPA2 蛋白與擬南芥 At EXPA6（U30480）、At EXPA16（NM115407）關(guān)系最近。 CpEXPA2 在不同組織器官中的表達量依次為成熟果實＞葉＞花＞莖＞根；在不同發(fā)育時期的果實中，CpEXPA2在果皮的表達量相對高于果肉，且隨著果實成熟軟化程度提高，其表達量也相應提高。番木瓜果實的硬度隨著果實的成熟呈逐漸下降趨勢，在破色期開始硬度急劇下降，果實迅速軟化。綜上所述，Cp EXPA2基因的擴展蛋白家族高度保守，且該基因編碼的蛋白與山木瓜、番茄、草莓、擬南芥等擴展蛋白的氨基酸序列有較高的同源性。系統(tǒng)進化樹分析發(fā)現(xiàn)，番木瓜CpEXPA2與擬南芥At EXPA6和At EXPA16親緣關(guān)系較近。CpEXPA2受乙烯誘導，且與果實發(fā)育進程有關(guān)，推測該基因可能在番木瓜果實成熟軟化過程中發(fā)揮著重要的作用。

（王世明/摘錄）