辣椒CaHsfA2上游转录因子的筛选及耐热功能分析

摘要：

[背景]辣椒作为一种在世界范围内普遍栽培的蔬菜,具有喜温不耐热的特性.随着近些年极端高温天气出现日渐频繁,热胁迫已经成为影响辣椒生产的主要环境因素之一,明确辣椒的耐热机制进而培育耐热品种对辣椒生产具有重要的意义.[目的]热激转录因子HsfA2在植物耐热性中发挥重要作用,筛选辣椒CaHsfA2上游的转录因子,并分析后者在辣椒耐热性形成中的作用,为进一步阐明辣椒耐热分子机制提供理论依据.[方法]以CaHsfA2起始密码子上游的955 bp启动子序列为诱饵,利用酵母单杂交(Y1H)技术,筛选CaHsfA2的上游转录因子,并通过Y1H点对点杂交、双荧光素酶报告系统(Dua1-Luciferase)与萤火素酶互补技术(LCA)进一步验证二者之间的互作关系.利用qRT-PCR技术分析热胁迫下CaHsfA2上游转录因子在辣椒耐热品系'R9'中的动态表达模式;利用基因瞬时表达技术分析上游转录因子的亚细胞定位;利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)分析CaHsfA2上游转录因子的耐热功能.[结果]筛选获得了CaHsfA2上游转录因子CaBES1,验证了二者的互作关系,通过分析双荧光素酶报告系统的结果及CaBES1沉默辣椒植株中CaHsfA 2的表达量发现,转录因子CaBES1对CaHsfA2具有转录抑制作用.亚细胞定位结果表明,CaBES1在细胞膜和细胞核上均有表达,热胁迫处理后细胞核内的荧光信号增强,符合其发挥生物学功能时由细胞质向细胞核转移的特性;动态表达模式分析表明,热胁迫下,CaBES1表达水平呈现先降低后升高的变化趋势,这也说明CaBES1可以响应热信号,为下一步对其耐热功能研究提供了支撑.辣椒CaBES1被沉默后,通过对比分析沉默植株和对照植株的表型、相对电导率、叶绿素含量等指标发现,CaBES1的沉默表达提高了 CaHsfA2表达量并增强了辣椒的耐热性.[结论]CaBES1通过负调控CaHsfA2表达而抑制辣椒的耐热性.

关键词：辣椒、CaHsfA2、CaBES1、耐热性

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分类号：Q943.2;S641.2;S512.1

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3200-3209