辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因克隆、表达与功能分析

段敏杰; 杨小苗; 李怡斐; 黄任中; 黄启中; 张世才; 《西北植物学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：【目的】探究MADS-box家族基因RIN的表达特征和功能，解析其对辣椒类胡萝卜素代谢的影响。【方法】基于辣椒果实发育转录组，通过RT-PCR克隆辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因CDS全长，分析其生物信息学、表达模式、亚细胞定位、转录活性等，并探讨VIGS诱导CaRIN基因沉默对类胡萝卜素代谢的影响。【结果】(1)CaRIN基因CDS全长732 bp,编码243个氨基酸，蛋白分子质量为27.95 kD,等电点(pI)为7.06,其编码蛋白具有典型的MEF2＿like MADS结构域，属MICK型转录因子。(2)CaRIN基因主要在花和果实中表达，具有组织特异性；CaRIN定位在细胞核，并且具有转录激活活性。(3)CaRIN基因启动子具有ABRE等多个激素应答元件，外源脱落酸和乙烯利均能加速果实转红，诱导CaRIN及相关基因高表达。(4)VIGS诱导沉默CaRIN基因后，类胡萝卜素代谢途径基因PSY1、CCS、PDS、CRTZ、LCYB和NCED1表达水平降低为对照组的0.27～0.59倍，且果实总类胡萝卜素含量(0.379 mg/g)较对照(0.650 mg/g)显著降低。【结论】CaRIN是辣椒果实类胡萝卜素代谢过程的重要调控因子。

关键词： 辣椒 MADS-box转录因子 CaRIN VIGS 类胡萝卜素