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基于BSA-seq和RNA-seq挖掘桃单果质量性状候选基因
1
作者 别航灵 杜嘉怡 +3 位作者 陈昌文 方伟超 王力荣 曹珂 《果树学报》 北大核心 2025年第9期1945-1957,共13页
【目的】单果质量是果树作物长期以来重要的育种目标之一,挖掘桃单果质量性状候选基因,为选育深受消费者喜爱的桃新品种提供理论和方法支撑。【方法】以大果型桃品种中油桃13号和小果型桃品种郑2007-4-28为亲本,构建F1分离群体,采用极... 【目的】单果质量是果树作物长期以来重要的育种目标之一,挖掘桃单果质量性状候选基因,为选育深受消费者喜爱的桃新品种提供理论和方法支撑。【方法】以大果型桃品种中油桃13号和小果型桃品种郑2007-4-28为亲本,构建F1分离群体,采用极端性状混池(BSA)重测序(BSA-seq)方法定位单果质量性状位点,并结合转录组测序(RNAseq)数据进行联合分析,挖掘桃单果质量性状的关键候选基因。同时,结合实时荧光定量(qRT-PCR)和异源过表达番茄的方法对基因进行功能验证。【结果】采用delta SNP-index、欧氏距离算法(ED)和G’value进行BSA-seq分析,将桃单果质量性状定位在6号染色体2191165~3794466 bp处,定位区间共1.6 Mb,包含261个基因。RNA-seq数据表明,261个基因中的189个在桃果实发育时期有表达,其表达模式可分为4类。其中,有38个基因在大果型和小果型果实发育过程中均表现出前期高表达后期低表达的趋势。根据基因功能注释和前期的基因型数据分析,选择Prupe.6G029300进行异源稳定转化,发现过表达番茄植株果实小于野生型。【结论】将桃单果质量性状定位于6号染色体2191165~3794466 bp处,定位区间内38个基因在桃果实发育过程中表现出前期高后期低的表达趋势,对其中的关键候选基因Prupe.6G029300进行过表达导致番茄单果质量降低,表明Prupe.6G029300可能参与桃果实发育调控。 展开更多
关键词 桃 BSA-seq RNA-SEQ 单果质量
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桃CYP450超基因家族的基因鉴定及Prupe.6G046800的功能分析 被引量：1
2
作者 别航灵 李勇 +5 位作者 王力荣 方伟超 陈昌文 王新卫 吴金龙 曹珂 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期845-855,共11页
【目的】鉴定分析桃(Prunus persica)细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP450)超基因家族成员,并对Prupe.6G046800基因进行功能分析。【方法】系统分析了桃的CYP450超基因家族功能。采用比对和检索2种方法鉴定桃基因组中的CYP450超家族成... 【目的】鉴定分析桃(Prunus persica)细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP450)超基因家族成员,并对Prupe.6G046800基因进行功能分析。【方法】系统分析了桃的CYP450超基因家族功能。采用比对和检索2种方法鉴定桃基因组中的CYP450超家族成员,构建上述基因和拟南芥同源基因的系统进化树并分析其基因结构;运用转录组学数据分析该家族基因组织特异性表达和果实发育时期表达量变化;最后,构建了其中1个重要基因Prupe.6G046800的过表达载体并转化番茄,采用瞬时转化的方法分析该基因的启动子活性。【结果】桃基因组CYP450超家族成员共295个,可分为9个家族簇,其中包含4个多基因家族簇和5个单基因家族簇。未发现CYP727和CYP746家族簇成员,其中CYP71家族簇成员数量最多。组织特异性表达分析显示,CYP450超家族在桃不同组织中均有表达,有145个基因至少在1个组织中表达,以根中特异表达基因数目最多。选择上述表达基因进行基因结构分析,发现桃的CYP450s基因长度跨度大、外显子数量差异明显。分析了CYP450超基因家族在果实发育过程中的表达,发现有45个基因表达量持续下降,36个基因持续上升。将Prupe.6G046800在番茄中进行异源稳定转化,此基因在过量表达的番茄植株不同组织中表达有着显著差异,且明显高于野生型番茄。启动子顺式作用元件分析显示,该基因可能受到光、干旱及激素等信号的调控。【结论】从桃基因组中鉴定出295个CYP450超家族成员,可分为9个家族簇。转录组数据显示,CYP450s基因参与了桃的整个生长发育过程。Prupe.6G046800过表达导致番茄单果质量降低,表明Prupe.6G046800参与果实发育调控。 展开更多
关键词 桃 CYP450超基因家族 生长素 单果质量
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桃类胡萝卜素合成关键基因PpCCD4的表达与启动子活性分析 被引量：4
3
作者 范家琪 吴金龙 +5 位作者 李勇 别航灵 王蛟 郭健 曹珂 王力荣 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1271-1280,共10页
【目的】分析桃果实成熟过程中类胡萝卜素总量与关键基因PpCCD4表达的相关性,探究不同品种PpCCD4启动子的活性差异,进而解释PpCCD4在黄白肉果实中的表达差异。【方法】测定果实发育时期类胡萝卜素总含量,并与该时期PpCCD4的表达进行相... 【目的】分析桃果实成熟过程中类胡萝卜素总量与关键基因PpCCD4表达的相关性,探究不同品种PpCCD4启动子的活性差异,进而解释PpCCD4在黄白肉果实中的表达差异。【方法】测定果实发育时期类胡萝卜素总含量,并与该时期PpCCD4的表达进行相关性分析,分别检测果实PpCCD4转录本差异,进行基因全长与启动子序列分析。构建PpCCD4启动子驱动GUS表达载体并转化农杆菌侵染桃果肉,根据果肉GUS染色分析2种启动子活性的差异,以期解释PpCCD4在果实发育时期表达量的差异。【结果】‘燕红’成熟过程中果实类胡萝卜素总含量降低,其PpCCD4在发育过程中的表达显著上调;‘金童6号’果实类胡萝卜素总含量升高,其PpCCD4的表达始终处于较低水平。‘金童6号’中PpCCD4相较‘燕红’在CDS区发生了2个碱基的插入,且两PpCCD4转录本不同,启动子克隆发现‘燕红’对应的启动子有较多的转录增强和启动元件,而黄肉品种则具有更多的抗逆应答元件;同时GUS染色结果表示,桃果肉中2种启动子驱动的GUS染色有明显的显色差异,启动子活性差异显著。【结论】黄肉品种中移码突变的产生造成了PpCCD4的功能丧失;2个品种果肉PpCCD4转录模式不同,其启动子活性的差异是造成PpCCD4在黄肉和白肉果实中表达差异显著的主要原因。 展开更多
关键词 桃 类胡萝卜素 PpCCD4 启动子活性
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