[目的]CYP707A是细胞色素P450 家族的亚家族成员,所编码的ABA8'-羟化酶是ABA分解代谢的关键酶,对植物生长发育起着重要作用.鉴定葡萄CYP707A基因家族,可为进一步研究葡萄果实成熟机理和生物育种技术提供理论依据.[方法]利用生物学信息方法分析葡萄中CYP707A家族基因的基因结构、蛋白基序、染色体定位、共线性、系统进化关系及启动子区顺式作用元件等,并利用RT-qPCR分析VvCYP707A基因在葡萄不同品种(早熟和中熟)的时空表达模式、组织表达模式以及对外源ABA处理的响应模式,并利用果实瞬时表达技术对Vitvi07g01751 进行功能验证.[结果]葡萄基因组鉴定出 5 个VvCYP707As基因,分布于 5 条染色体,其中Vitvi02g01269、Vitvi07g01751 和Vitvi18g00792 为片段复制基因.CYP707A基因家族高度保守,其中,基因结构和蛋白基序相似,亚细胞定位均位于内质网;VvCYP707A启动子区域富含与生长发育和激素响应相关的顺式作用元件,均含有ABA激素响应元件;通过RT-qPCR检测基因的表达模式发现,VvCYP707A基因具有时空特异性和组织特异性,主要在果实的幼果期与膨大期和茎、叶组织中高表达,其中Vitvi07g01751 基因在早熟品种'甬早红'膨大期果实中特异性高表达,且在两个品种间的表达模式一致,随着果实的成熟其表达先升高后降低.外源ABA处理下VvCYP707A分为两种表达模式,在浆果肉中外源ABA可诱导 5 个VvCYP707A基因高表达,在浆果皮中会显著抑制VvCYP707A基因的表达;在葡萄果实中瞬时表达Vitvi07g01751,葡萄的糖度积累缓慢,显著增加编码ABA的受体VvPYL4基因表达量,推测了Vitvi07g01751介导ABA调控葡萄果实成熟的机制.[结论]研究结果揭示了葡萄Vitvi07g01751 在果实成熟中起着重要作用.

为探究不同温度处理对珠芽魔芋球茎休眠调控的影响,以珠芽魔芋叶面球茎为材料,在球茎休眠期设置昼/夜变温(24 ℃/9 ℃、24 ℃/13 ℃、24 ℃/17 ℃)、恒温(9 ℃、13 ℃、17 ℃、21 ℃)及室温处理,萌发期设置 26 ℃、33 ℃催芽处理,分析不同温度处理后珠芽魔芋球茎在休眠Ⅰ期、休眠Ⅱ期以及萌发前期、中期、后期、末期的生物表型变化、内源生理变化规律及其休眠调控相关基因的变化情况.结果表明,(1)休眠期恒温处理有利于提高珠芽魔芋球茎的出芽比,其中13 ℃恒温打破休眠和萌发期33 ℃催芽处理球茎的发芽率最先达到峰值,且其出芽比最高.(2)休眠Ⅱ期的球茎淀粉含量低于休眠Ⅰ期,而其可溶性糖含量高于休眠Ⅰ期,13 ℃恒温处理球茎淀粉含量下降最快,其可溶性糖含量最高;前期恒温处理球茎淀粉、可溶性糖含量在萌发前期和萌发后期之间均存在显著性差异,而前期昼夜变温处理球茎仅可溶性糖含量在萌发前期和萌发后期间差异显著.(3)珠芽魔芋球茎ABA含量在休眠Ⅰ期和休眠Ⅱ期逐渐增多,而其GA3含量逐渐减少,萌发期ABA含量均先升后降,同期GA3含量在26 ℃催芽处理下先升后降,在33 ℃催芽处理下整体上升.(4)珠芽魔芋NCED基因表达量随着休眠程度的加深逐渐增加,而在萌发期逐渐减少,CYP707A基因表达量随着休眠的加深逐渐减少,而在萌发期增加.研究发现,珠芽魔芋打破休眠的最佳温度为恒温13 ℃,促进萌发的最佳温度为33 ℃;随着珠芽魔芋打破休眠,球茎中的淀粉含量降低,可溶性糖含量升高,ABA含量先升后降,GA3含量先降后升;NCED和CYP707A基因可能是珠芽魔芋休眠调控中的关键基因.

褪黑素不仅是一种抗氧化剂,而且能作为激素调控植物生长和发育.本文主要研究了外源褪黑素处理对葡萄果实成熟的影响,并测定了其对成熟调控因子乙烯和ABA的影响.结果表明,外源褪黑素处理能极显著提高果实内源褪黑素含量.褪黑素处理提高了总花青苷和可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量,表明褪黑素促进了葡萄果实成熟.RNA-Seq分析表明褪黑素处理显著诱导了乙烯生化合成和信号传导关键基因的表达水平,包括2个ACS、2个ACO和10个ERF.进一步分析表明褪黑素处理提高了转色期葡萄果实中乙烯前体物质ACC含量和乙烯释放速率.此外,研究还发现褪黑素处理6 h后显著下调了ABA合成基因NCED1,上调了ABA降解基因CYP707A1的表达,但对ABA含量未产生显著性影响.总之,本研究表明褪黑素促进了葡萄果实的成熟,乙烯很可能在此过程中起关键作用.

bZIP蛋白包含两个结构域,即高度保守、与DNA相结合的碱性区域,以及多样性的亮氨酸拉链,为植物中最大的转录因子家族之一.bZIP以同源或异源二聚体的形式,通过与顺式作用元件G-box、C-box、ABRE、LTRE和BoxII相结合,调控下游相关基因如ERF5、KIN1、CORl5A、COR78、CYP707A1、CYP707A3、ADS和CYP71AV1的表达.植物bZIP参与调控花的发育、种子成熟、休眠和衰老等诸多生物学过程,在盐害、干旱、冷害、渗透胁迫、机械损伤等非生物胁迫以及ABA信号的响应中担任重要作用.另外,bZIP通过水杨酸、茉莉酸及ABA信号转导通路,参与植株对虫害、病原体感染等生物胁迫的应答调控.重点综述了bZIP转录因子的结构特点、分类特征和作用机理,并对植物bZIP在生物和非生物胁迫应答中的最新研究进展进行了全面的介绍.该综述旨为后续深入探究bZIP转录因子的胁迫相关功能提供理论依据和研究思路.