田亞然,薛璟祺,趙家昱,彭 堅,谷 茂,李永紅*
(1深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,廣東深圳518055;2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京100081;3河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,河北保定071001;4四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院,成都611130)
葉子花脫落酸生物合成關(guān)鍵酶基因NCED的克隆及調(diào)節(jié)開花功能初探
田亞然1,3,薛璟祺2,趙家昱1,4,彭 堅1,谷 茂1,李永紅1*
(1深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,廣東深圳518055;2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京100081;3河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,河北保定071001;4四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院,成都611130)
以葉子花品種‘大紅寶巾’(Bougainvillea glabra‘Mrs Butt’)的2年生扦插苗為試驗材料,克隆到了一個9-順式-環(huán)氧類胡蘿卜素雙氧合酶(NCED)同源基因,并分析了內(nèi)源脫落酸(ABA)含量及NCED活性等變化與該基因表達之間的內(nèi)在聯(lián)系,探討ABA對促進葉子花開花的作用機理。結(jié)果表明:(1)外源50mg·L-1ABA處理促進了葉子花開花,而與10μmol·L-1的去甲二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA,ABA合成抑制劑)共處理可抑制這種效果。(2)外源ABA處理可誘導(dǎo)葉子花葉片中內(nèi)源ABA含量和NCED含量與活性上升,這種誘導(dǎo)可被NDGA抑制。(3)克隆得到的NCED基因全長為2 380bp,其推定的編碼蛋白包含618個氨基酸殘基,與草莓中的FvNCED1同源性最高,命名為BgNCED1。(4)Real-time PCR結(jié)果顯示,外源ABA處理顯著誘導(dǎo)BgNCED1基因的表達,而10μmol·L-1的NDGA可顯著抑制BgNCED1基因的誘導(dǎo)效果,這種表達模式與內(nèi)源ABA含量及NCED活性等的變化趨勢較為一致。研究認為,外源ABA可能通過誘導(dǎo)BgNCED1的表達,增強內(nèi)源ABA的生物合成,進而促進葉子花從營養(yǎng)生長到生殖生長的轉(zhuǎn)變,使其提前開花。
脫落酸;葉子花;花朵開放;9-順式-環(huán)氧類胡蘿卜素雙氧合酶(NCED);基因表達
脫落酸(abisicsic acid,ABA)作為一種重要的植物激素,不僅作為干旱誘導(dǎo)的信號分子在抵御環(huán)境脅迫中起重要作用,而且還廣泛參與了植物的成花誘導(dǎo)、花芽分化及開花調(diào)控等過程[1],目前在牽牛[2]、夜來香[3]等植物中已有相關(guān)報道。已有研究表明,外源ABA處理可顯著誘導(dǎo)荔枝葉片中ABA的生成,同時提高了荔枝的成花率[4]。在高等植物ABA生物合成過程中,9-順式-環(huán)氧類胡蘿卜素雙氧合酶(Nine-cis-epoxy carotenoid dioxygenase,NCED)是主要的限速酶之一,而編碼該酶的NCED基因多以基因家族的形式存在。很多研究證實,植物中NCED基因表達量的變化與ABA含量有直接關(guān)系。在擬南芥中,已經(jīng)克隆到9個NCED基因,其中AtNCED3的高表達可顯著提高其內(nèi)源ABA的水平[5]。
葉子花(Bougainvillea glabra)屬紫茉莉科(Nyctaginaceae)葉子花屬常綠攀援灌木,俗稱三角梅、三葉梅等。葉子花原產(chǎn)巴西,作為亞熱帶地區(qū)常見的庭院觀賞植物,在中國南方如廣東、云南等地區(qū)廣泛種植。在栽培過程中,由于水分過多等原因,極易造成花朵不能正常開放或花期不集中現(xiàn)象。目前,葉子花相關(guān)的研究主要集中在生物學(xué)特性[6]和生理生化[7]等方面?;ㄆ谡{(diào)控也主要集中在環(huán)境調(diào)控和植株修剪等方面[8-9],相關(guān)機理研究較少。作者前期研究已表明,外源ABA對葉子花的成花具有促進作用,并對其相關(guān)酶活性等進行了系統(tǒng)分析[10],但仍缺少分子調(diào)控機理方面的直接證據(jù)。ABA生物合成及其調(diào)控是一個相對復(fù)雜的過程,是多種因素共同作用的結(jié)果。NCED作為其合成途徑中的一個限制酶基因,是研究ABA生物合成分子調(diào)控的重要切入點。本研究從葉子花中首次克隆到了一個NCED同源基因,并分析了內(nèi)源ABA含量及NCED活性等變化與該基因表達之間的內(nèi)在聯(lián)系,推測其在調(diào)控葉子花開花過程中的作用,這些結(jié)果可為進一步研究葉子花ABA的分子調(diào)控機理提供依據(jù)。
1.1 材料及處理
試驗于2012年10月至2014年4月在深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林實訓(xùn)基地進行。供試材料來自深圳市蓮花山公園盆栽葉子花品種‘大紅寶巾’(B.glabra‘Mrs Butt’),全部為生長健壯,長勢一致的兩年生扦插苗。不同植株隨機分為4組,分別利用4種處理溶液對葉面進行正反面噴施,每處理5盆,3次重復(fù)。4種處理液分別為:(1)清水(0+0);(2)50 mg·L-1ABA(50+0);(3)50mg·L-1ABA+5 μmol·L-1NDGA(50+5);(4)50mg·L-1ABA+10μmol·L-1NDGA(50+10)。其中,去甲二氫愈創(chuàng)木酸(Nordihydroguaiaretic acid,NDGA)是ABA的合成抑制劑,其主要功能是阻斷脅迫誘導(dǎo)的ABA積累,可以抑制包括NCED在內(nèi)的ABA合成關(guān)鍵酶活性。ABA和NDGA的使用濃度根據(jù)先前結(jié)果確定[10],50mg·L-1ABA能使葉子花提前開花,且這種提前能被濃度為10μmol·L-1的NDGA所抑制,而5μmol·L-1的NDGA能達到部分抑制的效果。
噴施時以葉面滴水為限,每5d處理1次,共噴施3次,溫室養(yǎng)護。首次噴施為2013年7月10日,10d后3次噴施完成,開始取樣,每周取樣1次,共計4次。取樣部位為植株嫩葉,取樣后立即測定相關(guān)指標(biāo)或經(jīng)液氮速凍后存放于-80℃冰箱備用。
1.2 測定指標(biāo)與方法
1.2.1 內(nèi)源ABA含量 取每株植物頂芽往下第4~6葉位無病害功能葉,準確稱量1g后迅速用液氮固定并貯存于-80℃冰箱中備用。將1g樣品于液氮中研磨成粉,轉(zhuǎn)入10倍量80%冰甲醇中,于4℃下不斷攪拌,避光提取12h,再于4℃、5 000 r/min離心15min,取上清,殘渣加5mL 80%冰甲醇,提取4h,離心,取上清。合并上清液,以Waters Sep-Pak C18小柱富集ABA,洗脫液經(jīng)N2吹干,用1 mL色譜甲醇溶解,過0.45有機系微孔濾膜,用Agilent1100HPLC測ABA含量。進樣量20μL,Agilent Eclipse Plus C18色譜柱,流動相為甲醇-水-甲酸(體積比為45∶54.2∶0.8),流速1.0 mL/min,檢測波長為254nm。
1.2.2 NCED含量及活性 取1g葉片鮮樣,加9 mL PBS(pH 7.4)充分勻漿,于4℃、3 000r/min離心25min,取上清。采用酶聯(lián)免疫法進行NCED含量與活性的同步檢測,重復(fù)3次。
1.2.3 總RNA的提取及cDNA第一鏈的合成 用Trizol(Invitrogen公司)試劑提取嫩葉總RNA。用瓊脂糖凝膠電泳鑒定RNA的完整性。以提取的總RNA為模板,用M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶(TaKaRa公司)合成第1鏈;反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)參照Ferrnentas RevertAidTMFirst strand cDNA synthesis Kit使用說明。1.2.4 BgNCED1基因全長克隆 基因保守片段的克?。焊鶕?jù)NCBI已報道的擬南芥等植物NCED基因序列用生物信息學(xué)軟件Primer Premier 5.0對比分析,以保守域為模板設(shè)計簡并引物,序列分別為:NCEDF1:5′-ATGATGCAYGAYTTYGCMATCACVGA-3′,NCEDR:5′-GGCCAYGGSTCDGCMABYGCYARGTA-3′;以反轉(zhuǎn)的cDNA第1鏈為模板進行目的基因保守片段的克隆。反應(yīng)程序為:94℃5min;94℃30s,45℃30s,72℃30s,5個循環(huán);94℃30s,51℃30s,72℃30s,30個循環(huán);72℃10min。
1.2.5 實時熒光定量PCR qRT-PCR儀為ABI PRISM?7500Sequence Detection System,RNA提取試劑盒為Hipure Plant RNA Kits,PCR引物:up:5′-AAGTCTACACGTCGGGCAAT-3′;down:5′-TCTGCTCTCCATAGATGTGCTT-3′。內(nèi)參為18SrRNA,片段大小190bp;引物為:up:5′-GGGGCATTCGTATTTCATAG TC-3′;down:5′-CGGTATCTGATCGTCTTCGAG-3′。反應(yīng)體系為:cDNA(1∶20)模板5.0μL,上游引物0.5μL,下游引物0.5μL,2×SYBR Green qPCR SuperMix 10μL,dH2O定容至20μL。PCR反應(yīng)程序為:50℃2min;95℃2min;95℃15s,60℃32s,讀板,40個循環(huán),溶解曲線分析溫度為60℃~95℃。所有樣品重復(fù)3次。
2.1 不同處理對葉子花開花的影響
葉子花植株經(jīng)ABA及其合成抑制劑NDGA等處理后均進行正常養(yǎng)護,對照組,即清水處理(0+ 0)于8月18日(處理后29d)萼片露紅,9月20日(處理后62d)始花。分別以這兩個時間點為露紅期和始花期的0點,統(tǒng)計了不同處理對葉子花露紅期和始花期提前的影響。
由圖1可知,50mg·L-1ABA(50+0)處理后,葉子花植株露紅期和始花期分別提前了3d(處理后26d)和5d(處理后57d),而50mg·L-1ABA+5μmol·L-1NDGA(50+5)處理則分別提前了8d(處理后21d)和9d(處理后53d);當(dāng)NDGA的濃度進一步增大時,其對ABA的抑制作用逐漸明顯,當(dāng)以50mg·L-1ABA+10μmol· L-1NDGA(50+10)處理時,始花期僅提前1d(處理后61d),露紅期和對照相當(dāng)(處理后29d)。這些結(jié)果表明,外源ABA處理能促進葉子花花朵開放,主要表現(xiàn)在使露紅期和始花期提前;低濃度的NDGA處理能夠增強ABA的促進效果,而高濃度的NDGA處理則抑制了ABA的促進作用。
2.2 不同處理對葉子花內(nèi)源ABA含量的影響
圖1 不同濃度ABA和NDGA處理對葉子花花朵開放的影響0+0代表清水對照;50+0代表50mg·L-1ABA處理;50+5代表50mg·L-1ABA+5μmol·L-1NDGA處理;50+10代表50mg·L-1ABA+10μmol·L-1NDGA處理。下同。小寫字母表示不同處理間露紅期的差異顯著性(P<0.05);大寫字母表示不同處理間始花期的差異顯著性(P<0.05)Fig.1 The effect of different concentrations of ABA and NDGA treatments on the flowering of B.glabra 0+0means the water control;50+0means the treatment with 50mg·L-1ABA;50+5means the treatment with 50mg·L-1ABA+5μmol·L-1NDGA;50+10 means the treatment with 50mg·L-1ABA+10μmol·L-1NDGA.The same as below.Lowercase means significant difference at 0.05level of color appearing stage among different treatments;Majuscule means significant difference at 0.05level of initial flowering stage among different treatments
葉子花植株經(jīng)ABA及NDGA處理后,其內(nèi)源ABA含量變化受到一定的影響(圖2)。其中,在處理后1d時,各處理ABA含量均處于較高水平,隨后均有不同程度下降,但在處理后29d時略有回升;與對照(0+0)相比,ABA單獨處理(50+0)能夠顯著促進內(nèi)源ABA的積累;低濃度NDGA與ABA共同處理(50+5)時抑制了這種促進作用,其內(nèi)源ABA含量與對照基本持平;高濃度的NDGA處理(50+10)對內(nèi)源ABA的抑制作用更為明顯,尤其是處理初期,其內(nèi)源ABA含量顯著低于對照。這些結(jié)果表明,葉子花從營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)換伴隨著內(nèi)源ABA積累的變化,外源ABA能夠促進內(nèi)源ABA的累積,而且一定濃度的NDGA能抑制外源ABA對內(nèi)源ABA的積累促進效果。
2.3 不同處理對葉子花葉片NCED含量及活性的影響
不同處理對葉子花葉片NCED含量及活性都有一定的影響。其中,對照(清水處理)葉子花葉片NCED含量在開花前呈先下降再緩慢上升的變化趨勢,50mg·L-1的ABA處理后葉片中NCED含量在前22d時均顯著高于對照,5和10μmol·L-1的NDGA均可抑制外源ABA誘導(dǎo)的NCED含量的升高,且后者效果更為明顯(圖3,A);葉子花葉片NCED活性表現(xiàn)略有不同,對照在處理后8d其活性略有下降,隨后恢復(fù)到處理后1d水平,50mg· L-1的ABA處理后顯著提高了NCED活性,而不同濃度的NDGA處理均可抑制由外源ABA誘導(dǎo)的NCED活性升高,且高濃度NDGA表現(xiàn)出的抑制作用更強(圖3,B)。以上結(jié)果表明,外源ABA能誘導(dǎo)葉子花葉片中NCED含量和活性的上升,而NDGA能抑制(或部分抑制)這種上升,在本研究范圍內(nèi)這種抑制和NDGA濃度正相關(guān)。
圖2 不同處理下葉子花葉片內(nèi)源ABA含量的變化不同小寫字母表示同期處理間在0.05水平存在顯著性差異;下同F(xiàn)ig.2 The generation of endogenous ABA in leaves of B.glabra under different treatments The different normal letters mean significant difference among different treatments at 0.05level;The same as below
圖3 不同處理下葉子花葉片NCED含量及活性的變化Fig.3 The NCED enzyme content and activity in leaves of B.glabra under different treatments
2.4 葉子花BgNCED1基因全長克隆與序列分析
為了進一步明確NCED對葉子花開花的影響,本研究根據(jù)Genbank中NCED類基因并結(jié)合RACE方法,在葉子花花瓣中克隆得到一個NCED同源基因。
該基因全長2 380bp,包含一個1 857bp的ORF區(qū)域、206bp的5′非翻譯區(qū)和317bp的3′非翻譯區(qū)。其推定的編碼蛋白包含618個氨基酸,分子量為68.2kD,理論等電點為7.43。將該蛋白質(zhì)氨基酸序列提交到Genbank進行BLAST比對,發(fā)現(xiàn)其和野草莓(Fragaria vesca)、蘋果(Malus domestica)、梅花(Prunus mume)等中的NCED類蛋白同源性較高,其中和野草莓中FvNCED1(XP_004300667.1)同源性最高,達到了90.9%。因此,將本研究克隆得到的基因命名為BgNCED1。
通過不同物種序列對比發(fā)現(xiàn),BgNCED1編碼蛋白和其他物種在N端差異性較大,在大約100aa以后保守性增大。進一步研究發(fā)現(xiàn),BgNCED1編碼蛋白包含NCED類蛋白的典型特征,包括1個兩親性的α-螺旋區(qū)域、2個NCED的特征區(qū)域和4個保守的組氨酸殘基(圖4)。
NCED屬于類胡蘿卜素裂解雙加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase,CCD)家族,其重要功能為催化類胡蘿卜素氧化裂解,生成脫輔基類胡蘿卜素。通過BgNCED1與擬南芥CCD家族的系統(tǒng)進化樹分析表明,其推定的氨基酸序列與AtNCED3聚為一支,表明BgNCED1與AtNCED3可能具有相似的生理功能和表達模式(圖5)。
圖4 BgNCED1推定的氨基酸序列與其他植物NCED蛋白序列比對VvNCED1:葡萄(NP_001268199);StNCED1:馬鈴薯(NP_001275103);AtNCED3:擬南芥(NP_188062)。下劃線序列為轉(zhuǎn)運肽氨基酸序列;雙下劃線為具有兩親性的α-螺旋區(qū);方框內(nèi)為發(fā)揮功能所需的4個保守組氨酸殘基Fig.4 Alignment of the amino acid residues of BgNCED1with NCED proteins from other plants VvNCED1.Vitis vinifera(NP_001268199);StNCED1.Solanum tuberosum(NP_001275103);AtNCED3.Arabidopsis thaliana(NP_188062).A putative chloroplast-targeting transit peptide is underlined;The putative amphipathicα-h(huán)elix domain is double-underlined;Four conserved histidine residues required for activity are marked by the square
2.5 不同處理對BgNCED1表達變化的影響
本研究通過熒光定量PCR檢測了BgNCED1的表達變化。結(jié)果表明,葉子花對照在處理8d后BgNCED1表達量略有下降,到后期又有所恢復(fù);ABA處理顯著誘導(dǎo)了BgNCED1的表達,在處理后1d即達到了對照的2.2倍,處理22d后誘導(dǎo)表達達到最大,為對照的4.6倍,隨后有所降低;ABA與不同濃度的NDGA共同處理均抑制了ABA對BgNCED1表達的誘導(dǎo)作用,所不同的是,5μmol· L-1的NDGA在整個處理過程中BgNCED1的表達量仍高于對照或與對照基本持平,而10μmol· L-1的NDGA對BgNCED1的抑制效果更為明顯,到處理后22d時,其表達量已顯著低于對照(圖6)。
圖5 BgNCED1與擬南芥NCED蛋白的系統(tǒng)進化分析Fig.5 Phylogenetic tree among BgNCED1 and its orthologues in Arabidopsis thaliana
圖6 不同處理下BgNCED1表達變化特征Fig.6 The expression of BgNCED1 under different treatments
ABA能夠調(diào)控植物成花和花期,如高濃度的內(nèi)源ABA對橄欖樹花芽形成與分化起促進作用[11],我們前期的工作也表明,ABA是影響葉子花成花的主要因子[10]。在本研究中,外源ABA處理能使葉子花露紅期和始花期提前,并且促進了內(nèi)源ABA的合成;利用ABA的合成抑制劑NDGA與ABA競爭性處理,發(fā)現(xiàn)NDGA在抑制ABA合成的同時,也抑制了其促進成花提前的效果,進一步驗證了葉子花從營養(yǎng)生長到生殖生長轉(zhuǎn)變需要ABA的參與。值得注意的是,低濃度的NDGA處理增強了ABA的效果,使植株提前開花。分析其原因,可能是5μmol·L-1NDGA沒有達到抑制ABA的合成的濃度閾值,但作為信號,誘導(dǎo)了ABA的反饋調(diào)節(jié),但具體原因還需后續(xù)試驗驗證。
關(guān)于ABA的生物合成途徑,目前已基本明確,主要是通過一系列的酶促反應(yīng),即由C40類胡蘿卜素降解形成ABA,其中NCED是催化ABA合成的主要限速酶。本研究中,ABA處理可提高植株的NCED含量和活性,這可能就是導(dǎo)致內(nèi)源ABA升高的主要原因。通過NDGA的反向?qū)嶒炓豺炞C了這一結(jié)果。
編碼NCED的基因首先在玉米ABA缺失突變體viviparousl4(vpl4)中獲得[12],之后陸續(xù)從菜豆[13]、擬南芥[14]和柑橘[15]等植物中分離,近年來在多種觀賞植物中也克隆得到,如唐菖蒲[16]、牡丹[17]等。NCED基因編碼的氨基酸序列在不同物種中高度保守,除了具有轉(zhuǎn)運所需的轉(zhuǎn)運肽序列和兩親性的α-螺旋外,還有發(fā)揮催化活性必需的4個保守組氨酸殘基。通過對BgNCED1的氨基酸系列分析發(fā)現(xiàn),其在N末端有一段轉(zhuǎn)運肽序列,還有一個α-螺旋的兩親性結(jié)構(gòu)區(qū),這個結(jié)構(gòu)的主要功能是蛋白定位,可以將該蛋白結(jié)合到質(zhì)體膜上,與底物發(fā)生作用;同時在BgNCED1中也檢測到了全部4個保守的組氨酸殘基,這些結(jié)果都可進一步驗證克隆得到的基因?qū)儆贜CED家族。另外,通過與擬南芥NCED基因家族的進化分析,發(fā)現(xiàn)BgNCED1與AtNCED3同源性最高,意味著這兩個基因在功能上也可能有更高的相似性,可在今后的工作中進一步研究。
在基因調(diào)控方面,研究表明,高等植物NCED基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是ABA生物合成的主要調(diào)控步驟[14]?,F(xiàn)已明確,擬南芥中AtNCEDs是調(diào)控ABA合成的主要基因,且各基因之間存在一定的分工;在越橘(Vaccinium myrtillus)果實成熟過程中,伴隨著ABA含量的增加,VmNCED1也大量表達,表明其對ABA生物合成存在調(diào)控作用[18];而在葡萄果實成熟前,ABA的積累主要是VvNCED1的高水平表達[19]。在觀賞植物方面,近年來關(guān)于NCED也有一些報道,在唐菖蒲種球貯藏及休眠解除過程中,其ABA生物合成可能主要受GhNCED基因的調(diào)控[16];在牡丹中,利用外源ABA處理牡丹花瓣,發(fā)現(xiàn)Ps-NCED1表達量變化與內(nèi)源ABA含量變化趨勢一致,推測該基因是調(diào)控內(nèi)源ABA含量的主要基因[17]。本研究中,BgNCED1表達與內(nèi)源ABA含量及NCED活性等的變化較為一致,推測外源ABA可能通過誘導(dǎo)BgNCED1的表達,進而使得NCED含量和活性達到較高水平,促進了內(nèi)源ABA的生物合成,從而促進了葉子花從營養(yǎng)生長到生殖生長轉(zhuǎn)變,提前開花。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),NDGA處理在前期和后期(處理后第1天和第9天)抑制了BgNCED1的表達。一般情況下,生物體內(nèi)特定酶活性的變化與其生物合成限速酶基因之間存在著反饋調(diào)節(jié)或應(yīng)答。因此,該結(jié)果也從另一個方面證明了BgNCED1對于ABA的生物合成存在調(diào)節(jié)功能。
總之,NCED是ABA合成途徑的一個限制酶。明確葉子花BgNCED1的表達模式,可為從分子層面了解ABA對促進葉子花開花的作用機理提供數(shù)據(jù)支持,也可為進一步利用基因工程改良葉子花成花奠定基礎(chǔ),而關(guān)于ABA對葉子花的調(diào)控機理值得深入研究。
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(編輯:裴阿衛(wèi))
Isolation of NCED,the Key ABA Biosynthesis Gene and Its Function Analysis in Flowering Regulation of Bougainvillea glabra
TIAN Yaran1,3,XUE Jingqi2,ZHAO Jiayu1,4,PENG Jian1,GU Mao1,LI Yonghong1*
(1School of Applied Chemistry and Biotechnology,Shenzhen Polytechnic,Shenzhen,Guangdong 518055,China;2Institute of Vegetables and Flowers,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China;3College of Horticulture,Agricultural University of Hebei,Baoding,Hebei 071001,China;4College of Landscape Architecture,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China)
In this study,Bougainvillea glabra‘Mrs Butt’was used to analyze the regulation mechanism of ABA in promoting its flowering promotion.The results showed that:(1)50mg·L-1ABA treatment promotes B.glabraflowering,and 10μmol·L-1NDGA(Nordihydroguaiaretic acid,one kind of ABA biosynthesis inhibitor)treatment inhibited this effect.(2)Exogenous ABA treatment increased the content of endogenous ABA and the enzyme content and activity of nine-cis-epoxy carotenoid dioxygenase(NCED)in B.glabraleaves,and these inductions could be inhibited by NDGA treatment.(3)The full length of cloned NCEDgene was 2 380bp,and the putative encoding protein is 618aa,which showed the highest homologywith FvNCED1in the strawberry,and was named as BgNCED1.(4)Real-time PCR results showed that the expression of BgNCED1was significantly induced by ABA treatment,and 10μmol·L-1NDGA could significantly inhibit the induction effect.This expression pattern was similar to the changes of endogenous ABA content and NCED enzyme activity.Therefore,exogenous ABA may enhance endogenous ABA biosynthesis through the induction of BgNCED1expression,which promoted B.glabra from vegetative growth to reproductive growth,and ultimately make it flowering early.
ABA;Bougainvillea glabra;flower opening;nine-cis-epoxy carotenoid dioxygenase(NCED);gene expression
Q789
A
10.7606/j.issn.1000-4025.2015.06.1106
1000-4025(2015)06-1106-07
2014-12-19;修改稿收到日期:2015-03-30
深圳市科技項目(2112K3070004)
田亞然(1988-),女,在讀碩士研究生,主要從事園林植物開花生理研究。E-mail:245824586@qq.com
*通信作者:李永紅,教授,博士,主要從事園林植物開花生理與分子生物學(xué)研究。E-mail:liyonghong_03@163.com