1材料与方法
1.1月季花候选基因与试材取样
基于Pei等(2013)发表的月季转录组测序和相关文献报道(Scallietetal.,2006;Imaietal.,2013;Magnardetal.,2015),选取了13个花色、花香相关基因,包括与香气相关的基因RhOOMT2(GenBank序列号AF502434)和RhNUDX1(M4I1C6),类胡萝卜素代谢相关基因RhCCD4(MG922975),以及花青素合成相关基因RhPAL(MG922976)、RhC4H(MG922977)、Rh4CL(MG922978)、RhCHS(AB038246)、RhCHI(MG922979)、RhF3H(MG922980)、RhF3'H(MG940858)、RhDFR(AB490072)、RhANR(MG940859)和RhUFGT(MG940860)。
组织特异性表达试验材料取自切花月季品种‘萨曼莎’3个不同的植株,取主根的中间部位、茎干的中间部位、健壮枝条中部的成熟叶片、盛花期花朵的中层花瓣。取样后立即用锡箔纸包好放入液氮中。花瓣中瞬时表达试验材料是从花卉市场上购买的新鲜月季‘萨曼莎’、‘戴安娜’、‘香槟’和‘雪山’及洋桔梗‘GreenPelleted’和东方百合‘西伯利亚’切花,在1h内运送到实验室,在自来水中剪切花枝,保留长25cm的花茎,然后置于蒸馏水中瓶插4~6h后开展后续试验。
1.2月季的RNA提取和基因表达分析
使用热硼法提取月季的总RNA(Maetal.,2006)。参考反转录试剂盒说明书(全式金),根、茎、叶和花瓣各取1μgRNA合成cDNA模板,3个生物学重复。基因表达分析以RhActin5为内参,13个候选基因的相对表达水平使用2-ΔΔCT计算,以根中相对表达水平为1。半定量RT-PCR使用的仪器为AppliedBiosystems?Veriti?ThermalCycler(ABI),qRT-PCR所用2×SYBRGreenqPCRmix试剂盒(艾德莱),仪器为LightCycler?96(Roche)。
使用SPSS22对荧光定量PCR结果进行单因素方差分析(One-wayANOVA),采用Duncan’s法进行多重比较,α=0.05。
1.3启动子克隆和载体构建
使用CTAB法从月季品种‘萨曼莎’的嫩叶中提取DNA(Jabbarzadehetal.,2009)。使用FPNI-PCR方法(Wangetal.,2011),从月季基因组DNA上克隆了RhOOMT2、RhCCD4和RhNUDX1的启动子序列。使用I-5TMHi-FiDNA聚合酶(MCLAB)校正序列。根据真核启动子数据库(http://epd.vital-it.ch/promoter_elements.php)和基因Ⅷ(BENJAMINLEWIN,2004)预测转录起始位点、TATA-box和CAAT-box。在上预测启动子中的顺式元件。通过HindⅢ和BamHⅠ限制性酶切和连接,将RhOOMT2、RhCCD4和RhNUDX1的启动子插入PBI121载体,替换35S启动子。
1.4花瓣中基因的瞬时表达和GUS染色
在月季、洋桔梗和百合花瓣中进行目的基因启动子的瞬时表达。取盛开期花朵的中层花瓣,用打孔器从花瓣的中部取直径为12mm的圆片,浸泡在携带目的基因载体的农杆菌EHA105菌液中(OD600=0.8)。通过真空抽吸侵染花瓣圆片,当气压降至0.4个大气压时开始缓慢恢复气压。之后将花瓣圆片平铺在蒸馏水浸润的滤纸上,23℃条件下暗培养3d。通过GUS染色确定启动子活性(Guoetal.,2017)。