1.葡萄早熟相关GDSL型酯酶/脂肪酶标志基因在H2O2促葡萄早熟中的应用,其特征在于,包括如下步骤:
S1、选取对照组:选取自然生长的“峰早”葡萄和利用蒸馏水处理后的“巨峰”葡萄;
S2、实验组处理:将300mmol/L的H2O2均匀喷涂在“巨峰”葡萄上,其中,第一次喷施为开花后25天,第二次为开花后35天,每个过程重复三次,每次重复五棵树;
S3、收集材料:每次采样从上午9点开始,用锡纸包起来,立即放入液氮罐中;
S4、采集样本:每棵树随机抽取30个样本,记录果实发育的物候期数据;
S5、葡萄中GDSL型酯酶/脂肪酶基因家族鉴定;
S6、多序列比对和系统发育分析;
S7、葡萄中GELP基因的表达分析;
S8、RNA提取和实时荧光定量;
S9、与葡萄果实发育相关的候选VvGELP基因的筛选:(1)采用TIANGEN试剂盒提取“巨峰”葡萄和“峰早”葡萄的果实总RNA;
(2)回收PCR产物;
(3)构建载体并与目的基因连接,将重组后的载体质粒转入大肠杆菌;
(4)利用ExPASy在线分析工具对VvGELP76基因编码的蛋白质进行氨基酸基本性质分析;
所述S5中,从Pfam网站中,下载GDSL型酯酶/脂肪酶结构域序列,利用隐马尔可夫模型软件HMMER进行比对搜索葡萄中的GELP基因,将得到的GELP基因蛋白序列用Clustalx进行比对建立新的HMM文件,然后利用HMMER软件搜索葡萄中GELP基因,将得到的基因提交到SMART和CDD网站进行结构认证,保留其中含有GELP保守结构域的基因,数据处理中去掉重复基因以及基因中包含“N”的个数大于全长的30%的基因,并保留同一基因不同可变剪切中最长的氨基酸序列;葡萄基因组序列从EnsemblePlants数据库下载;利用ExPASy在线分析工具对葡萄GELP基因编码的蛋白质进行氨基酸基本性质分析;
所述S6中,用鉴定出的VvGELP基因蛋白序列与23个其他物种功能已知的GELP基因蛋白序列在MEGA7.0中构建系统发育树,并将参数设置为:homogeneous pattern;pairwise deletion;bootstrap值1000;23个功能已知的GELP蛋白序列从UniProt数据库下载;
所述S7中,VvGELP基因的FPKM值来自RNA‑seq数据,数据处理过程:计算每次生物学重复平均FPKM值,并取值log10,利用软件R将数据可视化;
S8中,用多糖多酚植物总RNA提取试剂盒对H2O2处理和对照的“巨峰”以及未处理“峰早”果实提取RNA,随后用TaKaRa反转录试剂盒,反转录合成cDNA,作为模板用于PCR扩增,PCR扩增的引物为:
Gene name Gene ID Sequence (5'‑3') productVvGELP3 VIT_01s0137g00710 Forward GGATACACAACACAGGTCCC 163 Reverse TGCTTTCTGAGTTCCACCAC VvGELP5 VIT_01s0137g00730 Forward GTGAAGTACCGCCTCATCAG 190 Reverse CATCCCAGCTAATCCGAACC VvGELP12 VIT_05s0020g04840 Forward TGGAGTGGTCTGTGATCCTT 85 Reverse CTCATTCACCCTCACTGCTC VvGELP25 VIT_09s0002g00490 Forward ACGATTACATGAGCCCGTTC 83 Reverse GCCAATCACCATACCGACAT VvGELP29 VIT_09s0002g00530 Forward GCATTTCCATCCAGAAGCAT 102 Reverse AATTTGCCCGTTGATCAGTG VvGELP30 VIT_09s0002g00540 Forward TGGAGGCAATGACTACATAAGC 158 Reverse CCATGTTCACGAACCCAAAT VvGELP36 VIT_10s0003g00600 Forward AGAGTTTATGGGACCAAGGTG 126 Reverse GCTCTTCTATACAGCCTCGTT VvGELP43 VIT_10s0003g02120 Forward TCTTCCTTTCCAGACTCCATG 145 Reverse GCGAATATCAATGGGGTAAGC VvGELP48 VIT_13s0106g00250 Forward CCGTGGAAAAGCTGAACAAC 94 Reverse CTCGCTTGCTTCTTCAATGC VvGELP62 VIT_14s0083g00850 Forward ACTCCTCTCTCAACAACTCAC 168 Reverse TATACGGACACTAGGCTGTTG VvGELP67 VIT_15s0046g01450 Forward CTCCTGCCAAACACTTCCTT 164 Reverse AACGTGTAGAGGGATTTCGC VvGELP70 VIT_17s0000g10060 Forward AGGCTAGTGATCGACTTTGTTG 185 Reverse TGAGTTTGGATTGACTGAGGAG VvGELP76 VIT_18s0001g14800 Forward TCCGGGCAATAACAACAATC 127 Reverse GGCAATGAAGTCAGACGGAAT VvGELP82 VIT_19s0090g00660 Forward AACGCTGCTGATTTTCTTGC 141 Reverse ATCAAAGATTCCGGCACCTC 根据S6和S8筛选出VvGELP76为参与葡萄果实发育成熟的候选基因;
在采用TIANGEN试剂盒提取“巨峰”葡萄和“峰早”葡萄的果实总RNA中,以总RNA为模版,反转录合成cDNA,利用Primer3设计特异性引物,克隆VvGELP76基因全长的引物序列为:VvGELP76 Forward:AACTGTGGTCGTCTTCTCG,VvGELP76 Reverse:CCACGCATTTCTGGATGATC,以反转录生成的cDNA为模板进行PCR扩增,反应程序为:95℃预变性3 min;95℃ 20 s,58℃
30 s,72℃ 30 s,35个循环;最后,72℃延伸5 min。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:在回收PCR产物中,PCR扩增目的基因片段采用50μL体系,每个基因扩增两管,之后将相同两管PCR产物点进同一个胶孔内,切下目的基因位置凝胶,使用康为世纪胶回收试剂盒,回收胶之后立即进行T‑A克隆。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:在构建载体并与目的基因连接,将重组后的载体质粒转入大肠杆菌中,大肠杆菌转化需预先配置LB培养基,实际用量:细菌培养用胰蛋白胨0.5g、细菌培养用酵母提取物0.25g、氯化钠0.5g、琼脂粉0.75g,50mL蒸馏水。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:在利用ExPASy在线分析工具对VvGELP76基因编码的蛋白质进行氨基酸基本性质分析中,用SignalP‑5.0进行信号肽分析,利用PSORT Prediction进行亚细胞定位预测,用TMHMM Server v.2.0进行跨膜结构域分析。