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采用果皮着色对光依赖性不同的两个红色欧亚种葡萄‘京秀’和‘京艳’(‘京秀’×绿色‘香妃’)为试材:从坐果到成熟期进行去光处理,‘京秀’果皮变成绿色,说明其果皮花色苷的合成是需要光照诱导的,表现为光依赖型;与之相反,‘京艳’果皮仍为红色,说明果皮中花色苷的合成受去光的影响较小,表现为非光依赖型。首先利用表达谱(Solexa sequencing)分析技术,从整体上分析葡萄果皮去光后的差异基因,并进行注释和功能分类,探讨导致葡萄果皮花色苷合成光依赖和非光依赖的可能候选基因。结果表明,‘京秀’果皮去光后共有2860个基因出现了2倍以上的上调或下调,其中92.8%(2655)被诱导上调表达,只有205个下调表达。而‘京艳’果皮对去光的响应基因则要少的多,只有京秀的31.9%(911,其中523个上调,383个下调)。这些差异基因有的在‘京秀’和‘京艳’中对去光的响应相同,均上调或均下调(分别123和62个)。一些差异基因在一个品种中有响应,在另一个品种中没有响应:只在‘京秀’中上调(2383)或下调(82);只在京艳中上调(344)或下调(172)。一些差异基因在两个品种中对去光的响应相反:在‘京秀’中上调而在‘京艳’中下调(149),在‘京秀’中下调而在‘京艳’中上调(61)。 在花色苷合成途径,UFGT在‘京秀’去光后明显下调,也是所有差异基因中下调倍数最大的(13倍),而在‘京艳’中没有变化。另外,参与花色苷运输的GST和ANP在‘京秀’去光后也明显下调,在‘京艳’中没有变化。转录因子中有26个MYB,14个bHLH和23个WD40在两个品种中有差异表达。和泛素化过程相关的基因有189个,在‘京秀’中基本全部上调表达(188),而绝大多数在‘京艳’中没有变化(162)。可能泛素化过程的基因,比如COP9signalosome、cullins、RING-Box1、COP1-interacting proteins等,也参与了花色苷合成对去光的响应过程。 继续围绕泛素化蛋白COP1分析了输入蛋白Importinα与其的互作,探讨Importinα是否参与了COP1的核质运输:COP1通过核质定位实现其调控功能,黑暗条件下,COP1被运输进核内发挥酶解功能,抑制光形态建成(如,花色苷合成);光照下,COP1蛋白存在于细胞质,不能降解目标蛋白。葡萄基因组具有5个Importinα(IMP)蛋白,结构较为保守,包括:IBB结构域,是Importinβ结合位点;ARM结构域,负责与蛋白质的NLS结合。通过酵母双杂体外实验证明, VvIMP1和VvIMP2可以识别COP1蛋白的NLS,从而与COP1相互作用,为COP1依靠Importinα转运系统进行核质转运提供初步证据。