月季AP2/ERF转录因子RcERF4和RcRAP2-12的克隆及功能分析

　　

摘要：

目的 AP2/ERF（APETALA2/ethylene-responsive factor）转录因子家族在调控植物生长发育、类黄酮合成和响应逆境胁迫等方面发挥重要作用。克隆RcERF4和RcRAP2-12基因并分析其功能，为揭示AP2/ERF转录因子调控月季花色中的作用奠定基础。 方法 首先，通过RT-PCR技术从月季‘夏洛特夫人’中克隆RcERF4和RcRAP2-12，并进行生物信息学、表达模式、亚细胞定位的分析及检测；进一步，采用农杆菌介导的叶盘转化法创制转RcERF4和RcRAP2-12基因烟草阳性植株，观察转基因烟草表型；最后，利用酵母双杂交和双分子荧光互补试验验证RcERF4和RcRAP2-12蛋白之间的相互作用关系。 结果 RcERF4的ORF（open reading frame）区为795 bp，编码264个氨基酸，RcRAP2-12的ORF区为1 179 bp，编码392个氨基酸；RcERF4和RcRAP2-12蛋白均含有1个AP2结构域，属于ERF亚族，与玫瑰、野草莓进化关系较近，蛋白同源性较高；RcERF4和RcRAP2-12主要在月季花瓣、雄蕊及子房中表达，属于花特异性表达基因，RcERF4在‘夏洛特夫人’花发育初期表达量较高，RcRAP2-12在整个花发育时期呈现出上调表达趋势；RcERF4和RcRAP2-12蛋白均定位于细胞核；在烟草中过量表达RcRAP2-12会提高烟草花冠中花青素含量和NtANS、NtUFGT、NtAN2的表达；RcERF4和RcRAP2-12存在相互作用关系。 结论 RcERF4和RcRAP2-12为细胞核定位的ERF类转录因子，RcRAP2-12可能在月季花色形成与调控中具有潜在功能。