黃瓜CFL基因的組織表達(dá)分析

摘要：利用RT-PCR方法對(duì)黃瓜（Cucumis sativus L.）CFL基因在各器官組織中的表達(dá)譜進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，CFL基因在黃瓜根、下胚軸、子葉、節(jié)間等營(yíng)養(yǎng)組織以及花原基、花蕾、雌雄花和子房等繁殖組織中均有表達(dá)，且在幼嫩組織中表達(dá)量較高，其表達(dá)量會(huì)隨著器官發(fā)育而不斷下調(diào)，但花器官中的表達(dá)量要明顯高于營(yíng)養(yǎng)器官和組織中的表達(dá)量。

關(guān)鍵詞：黃瓜（Cucumis sativus L.）；CFL基因； RT-PCR； 組織表達(dá)

中圖分類號(hào)：S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）14-3434-02

黃瓜（Cucumis sativus L.）是重要的保護(hù)地栽培蔬菜，因其產(chǎn)量高和效益好而栽培規(guī)模發(fā)展迅猛。CFL基因是從黃瓜中克隆到的擬南芥FLY基因（GenBank登錄號(hào)為AF059320、AF059291）的同源基因。有學(xué)者通過(guò)Northern和原位雜交方法初步研究表明CFL基因在花芽和幼葉中以及在花原基形成、花器官分化等過(guò)程中均有表達(dá)[1，2]，但借助于RT-PCR方法研究CFL基因在各器官組織中的表達(dá)情況尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。本研究利用RT-PCR技術(shù)研究了CFL基因在黃瓜各器官組織發(fā)育中的組織表達(dá)情況，以期了解CFL基因在黃瓜器官形成和花芽分化過(guò)程中的作用，為進(jìn)一步利用CFL基因進(jìn)行黃瓜增產(chǎn)研究提供一定的理論與實(shí)踐依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

“津優(yōu)3號(hào)”黃瓜種子購(gòu)自天津市黃瓜研究所；總RNA提取試劑盒購(gòu)自美國(guó)Sigma公司；逆轉(zhuǎn)錄試劑購(gòu)自美國(guó)Promega公司；dNTPs、Taq DNA聚合酶購(gòu)自武漢普博欣生物有限公司；Oligo d（T）購(gòu)自寶生物工程（大連）有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黃瓜總RNA的提取 以新疆主栽黃瓜品種“津優(yōu)3號(hào)”為試材，將500粒左右種子50 ℃浸種30 min，然后溫水浸泡放置于28 ℃培養(yǎng)箱中24 h，撈出后用濕紗布包好放于培養(yǎng)皿中，置于28 ℃培養(yǎng)箱中待種子露白后種植于滅菌的營(yíng)養(yǎng)土中用于取樣提取總RNA。每次取樣5～20株材料不等，以保證材料重量在1 g以上，從黃瓜子葉展開(kāi)之日起每隔2天采集材料一次，其中根、下胚軸、子葉取0～12 d材料；真葉、莖取0～30 d材料（不分節(jié)位）；子房取0～9 d材料；花在蕾期和開(kāi)花期各取一次，并分別進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。

2.1 各器官組織不同發(fā)育階段CFL基因的表達(dá)量分析

從圖1中可以看出，在不同器官組織中以及同一器官組織的不同發(fā)育階段，CFL基因的表達(dá)量有明顯的變化。在根、子葉以及下胚軸中的表達(dá)量都較低（圖1A、圖1B、圖1C）。CFL基因在幼嫩葉片中表達(dá)量較高，但表達(dá)量隨著葉片的生長(zhǎng)而下調(diào)，12 d后幾乎檢測(cè)不到（圖1D）。對(duì)黃瓜節(jié)間組織中CFL基因表達(dá)量結(jié)果分析表明，CFL基因在第6～9天的表達(dá)量最高（圖1E）。

2.2 黃瓜花不同發(fā)育階段CFL基因的表達(dá)量分析

從圖2中可以看出，CFL基因在花原基起始期的表達(dá)量最高，并隨著花器官的不斷發(fā)育而持續(xù)下調(diào)，至黃瓜開(kāi)花期，其表達(dá)量下降為花原基起始期的1/8左右。0～6 d的子房中檢測(cè)到的CFL基因表達(dá)量均較低，表明該基因在花芽形成中起到至關(guān)重要的作用（圖2A）。另外，黃瓜CFL基因在雌花和雄花中的表達(dá)量無(wú)明顯的差異性，說(shuō)明CFL基因的表達(dá)與花器官的性別無(wú)關(guān)（圖2B）。

3 小結(jié)與討論

黃瓜花芽分化是一個(gè)高度復(fù)雜的生理生化和形態(tài)發(fā)生過(guò)程。本研究利用RT-PCR方法對(duì)黃瓜各營(yíng)養(yǎng)器官和繁殖器官發(fā)育過(guò)程中的CFL基因表達(dá)情況進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，CFL基因在黃瓜根、下胚軸、子葉、節(jié)間等營(yíng)養(yǎng)組織以及花原基、花蕾、雌雄花和子房等繁殖組織中均有表達(dá)，但表達(dá)量不相同。CFL基因無(wú)論在營(yíng)養(yǎng)器官和組織還是繁殖器官，均在幼嫩組織中表達(dá)量較高，并隨著器官發(fā)育而不斷下調(diào)，但繁殖器官中的表達(dá)量要明顯高于營(yíng)養(yǎng)器官和組織中的表達(dá)量。CFL基因的表達(dá)只與黃瓜花器官形成有關(guān)，不參與花器官性別分化，花性別的決定可能主要是外部環(huán)境信號(hào)刺激和體內(nèi)激素共同作用的結(jié)果[3-5]，或由其他基因如Mod-F基因等控制[6]。

CFL基因在黃瓜幼嫩組織及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的過(guò)渡階段表達(dá)量最高，可以推測(cè)其在花原基形成過(guò)程中起主要作用，可在一定程度上作為黃瓜發(fā)育階段的衡量參數(shù)之一，至于CFL基因是否與其他基因共同參與黃瓜花器官調(diào)控，是否直接或間接地調(diào)控黃瓜體內(nèi)激素水平和對(duì)外部環(huán)境的響應(yīng)還需要進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 劉復(fù)權(quán)，朱廣廉，羅 達(dá)，等.黃瓜中LFY同源基因CFL的克隆和分析[J].植物學(xué)報(bào)，1999，41（8）：813-819.

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