红花草莓FamiR156a及其靶基因FaSPL13A的克隆与表达分析

摘要

红花草莓是一种可食用的观赏花卉,花色是红花草莓最主要的观赏性状。miRNAs作为重要的转录后调节因子,在植物中发挥着重要的作用,但在红花草莓中尚未见报道。通过对红花草莓品种四季红不同发育进程的花蕾进行miRNA和降解组测序,利用趋势分析,筛选到与花色调控相关的差异FamiR156a及其差异靶基因FaSPL13A,对其进行克隆、过表达载体的构建、生物信息学分析和表达分析。结果表明:FamiR156a前体序列为104 bp,靶基因FaSPL13A编码区序列为1236 bp,并对获得的序列分别进行生物信息学分析和系统进化树构建,发现FamiR156a前体序列与蔷薇科的苹果、桃同为一个分支,FaSPL13A的氨基酸序列与蔷薇科的森林草莓和月季聚类在同一分支上,说明它们亲缘关系较近、功能相似且克隆结果准确。同时,构建了FamiR156a及其靶基因FaSPL13A过表达载体pRI-101-AN-FamiR156a和pRI-101-AN-FaSPL13A,成功转入到农杆菌中。随着花蕾的发育,花瓣的颜色逐渐加深,实时荧光定量结果发现,FaSPL13A基因在红花草莓花瓣中表达逐渐下降,而FamiR156a的表达量逐渐升高,二者表达量呈相反趋势,表明在红花草莓花瓣呈色过程中FamiR156a及其靶基因FaSPL13A是负调控的关系,从而说明FamiR156a可能调控红花草莓花瓣的着色。研究结果为揭示红花草莓花瓣花青苷的生物合成提供了转录后水平调控的分子依据,为进一步深入研究红花草莓花瓣呈色机理及分子育种奠定了基础。