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凤梨科(Bromeliaceae)植物(如菠萝)自然条件下开花时,由于开花时间和开花率具有不确定性,结果导致果实收获期不一致,无法集中上市,给生产者造成巨大的经济损失。在实践中通常用乙烯及其衍生物调控花期以调节其上市时间。乙烯催花相关研究也有较多报道,但乙烯诱导凤梨科植物开花的分子机理尚不清楚。粉菠萝是与菠萝近缘的一种凤梨科植物,但其生长期较菠萝短,对乙烯刺激反应迅速,是研究乙烯在凤梨科植物(如菠萝)开花诱导中作用机理的良好材料。本研究以粉菠萝(Aechmea fasciata)为材料,采用RACE (cDNA末端快速克隆技术)技术同源克隆开花调控途径中的相关基因FLD、FVE和HD1,并分析其生物信息学,另利用qRT-PCR(实时荧光定量PCR)技术分析FLD.FVE和HD1基因在乙烯处理不同时间下其表达水平变化;还利用MSAP(甲基化敏感扩增多态性)技术对乙烯处理不同时间下的DNA甲基化的稳定性、甲基化水平和模式的变化进行分析,旨在从表观遗传学角度阐明乙烯调控凤梨科植物开花的作用机制提供理论基础。研究结果如下:1.采用RACE技术同源克隆得到AfFLD基因,其序列全长为2878bp,推测其编码氨基酸序包含有LSD1-LIKE亚家族两个高度保守的结构域:SWIRM结构域和胺氧化酶结构域,该蛋白与玉米、拟南芥的FLD蛋白的同源性分别为72%、73%。对FLD基因的相对表达量分析表明:乙烯处理不同时间的各组中,处理后1d时FLD的表达量均达到最高值,其中表达量最高为0h的2.5倍。2.采用RACE技术同源克隆克隆得到AfFVE基因,其序列全长为1672bp,所推测其编码氨基酸序包含两个高度保守的结构域:CAF-1结构域和WD40的结构域,该蛋白与蝴蝶兰、石斛的FVE蛋白的同源性分别为86%和85%。对FVE基因的相对表达量分析表明:乙烯处理不同时间的各组中,处理后1d时FVE的表达量均达到最高值,其中表达量最高为Oh的3.5倍。3.采用RACE技术同源克隆克隆得到AfHD1基因序列全长1755bp,所推测其编码氨基酸序包含一个高度保守的结构域:HDAC结构域,该蛋白与水稻、短柄草的HDl蛋白的同源性分别为87%和85%。对HD1基因的相对表达量分析表明:乙烯处理不同时间的各组中,处理后1d时HD1的表达量均达到最高值,其中表达量最高为Oh的5倍。4.利用MSAP技术对乙烯处理后分菠萝基因组DNA甲基化水平的变化进行了分析。粉菠萝基因组平均总甲基化率为36.69%,其中全甲基化作用为主要作用方式,所占比例为27.8%。通过对乙烯处理1h、6h、1d、2d及相对应时间的去离子水对照处理的粉菠萝DNA甲基化模式变化的分析,乙烯处理1h后DNA的甲基化作用比例达到最高峰,之后逐渐下降,而去甲基化作用比例呈现出逐渐上升的趋势,并在处理1d时高于甲基化发生的比例,占据主导地位,之后逐渐升高在处理2d时达到最高。此外,对MSAP’扣甲基化差异片段进行了回收测序和生物信息学分析,14条差异片段中有8条在Genbank中找到了与之成功匹配的基因序列,其中,有2条分别与拟南芥(Arabidopsis thaliana) DnaJ热休克蛋白nRNA序列和北美云杉(Picea sitchensis)晚胚丰富蛋白mRNA序列高度同源,与这二个功能基因同源的MSAP差异片段在对照与处理之间存在甲基化状态的变异,表明其可能调控与乙烯诱导响应的基因表达有关,或者直接表达而参与乙烯胁迫的能动应激机制,降低毒害影响,并促使植株的生长发育过程发生转变。