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葡萄(Vitis vinifera L.)作为最重要、最普遍的园艺作物之一,不仅用于鲜食、同时广泛应用于制汁、制干和酿酒等工艺,具有较高的营养和经济价值。而葡萄中的无核品种因其食用方便、肉质紧实等独特优良的商品性状,逐渐成为世界各地鲜食葡萄生产和消费的主要趋势和育种方向。然而,葡萄无核性状相关基因较少,无核性状的形成机制和基因调控网络等方面的研究还有待完善,因此利用转基因技术和酵母双杂交技术,找出葡萄无核相关基因及其互作基因,可以为无核机理的研究提供新的思路和方法,对于创建新的无核葡萄种质资源具有重大意义。课题组前期通过对有核和无核葡萄胚珠发育不同时期的转录组和基因组数据的挖掘和分析发现,VvNAC26在有核无核葡萄胚珠发育的不同时期表达量存在显著性差异,推测该基因可能参与葡萄的胚珠发育过程。在此基础上,本试验进一步研究了VvNAC26基因在不同有核无核葡萄中的表达分析、基因序列分析、启动子活性、基因功能和互作基因等,初步验证了其基因功能,主要研究结果如下:1、VvNAC26基因的表达模式分析。利用q RT-PCR对VvNAC26基因在有核葡萄‘红地球’和无核葡萄‘无核白’葡萄根、茎、叶、花、须、果中表达水平的检测结果表明,VvNAC26基因在‘红地球’和‘无核白’葡萄中表达模式相似,均在果实中表达量最高,且在两个品种的叶片、花和果实三个器官中表达量无显著性差异;对VvNAC26基因在四个有核葡萄‘红地球’、‘巨峰’、‘醉金香’、‘巨玫瑰’与四个无核葡萄‘无核白’、‘费雷无核’、‘碧香无核’、‘克瑞森无核’花后5个胚珠发育关键时期表达水平分析表明,VvNAC26基因在花后20d、27d、34d三个时期内四个无核品种中的表达量显著高于有核品种,在花后41d、49d时,VvNAC26基因在巨玫瑰和红地球中的表达量升高,但依旧低于在费雷无核、无核白、克瑞森无核中的表达量。2、VvNAC26基因的克隆和序列分析。以有核葡萄‘巨峰’‘红地球’和无核葡萄‘费雷无核’、‘无核白’葡萄花后不同时期的胚珠c DNA混合液为模板,扩增得到长849bp的基因序列,分析发现VvNAC26基因位于1号染色体上,含有3个外显子与2个内含子,全长849 bp,编码282个氨基酸,属于NAP亚家族,序列比对发现有核无核不同葡萄品种中VvNAC26基因没有碱基序列差异,与大豆Gm NAC1基因和鹰嘴豆Car NAC3基因具有较高的序列同源性(分别为66.43%和62.81%)亚细胞定位分析发现VvNAC26基因在细胞核中发挥作用。3、启动子克隆与活性分析。参考‘黑比诺’VvNAC26基因启动子序列信息,设计引物,分别在有核葡萄‘红地球’和无核葡萄‘无核白’中克隆得到了长1500 bp的启动子序列,序列分析发现在‘红地球’和‘无核白’的启动子序列中存在四个单碱基差异,但启动子元件数量与种类相同,且包含多个与植物激素相关的顺式作用元件;启动子活性分析发现相同序列长度下启动子活性并无差异,但启动子活性随长度变化而变化,表明不同长度的启动子片段中可能包含潜在的具有正负调控启动子活性变化功能的顺式作用元件。4、VvNAC26过表达载体的构建和遗传转化。构建VvNAC26过表达载体,转化番茄发现转基因株系番茄果实体积变小,颜色更深,叶片颜色较暗,组织学切片观察发现,转基因果实果皮细胞小,种子子叶细胞排列更紧密,细胞狭窄,果实和种子细胞数量也变小。基因定量分析发现,转基因株系中与VvNAC26序列高度相似的番茄基因Sl NAP1、Sl NAC2和负调控CDK活性控制细胞大小的Sl WEE1基因表达水平并未发生变化,但乙烯和ABA相关基因表达水平升高。5、互作蛋白筛选。自激活验证试验发现VvNAC26基因不具有自激活活性且对酵母Y2H菌株生长无毒性作用;酵母双杂交试验找到了5个候选互作蛋白,双分子荧光互补试验进一步验证了VvNAC26和VvMADS9之间存在互作关系。