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扩展蛋白(expansin,EXP)是一类引起植物细胞壁松弛的蛋白质,在花开放过程花瓣细胞扩展中发挥重要作用。为了探究桂花(Osmanthus fragrans)中扩展蛋白基因在花开放中的表达特征,本研究从已构建的桂花品种‘堰虹桂’花芽转录组数据库中筛选得到12个与植物EXP基因同源性较高的Unigene序列,以盛开期花瓣为材料克隆得到其cDNA序列。通过NCBI数据库中的比对结果,将12个Unigene序列分别命名为OfEXPA1~OfEXPA8,OfEXPB1~OfEXPB2,OfEXLA1,OfEXLB1(Gen Bank登录号:KY968700~KY968711)。BLASTX查找比对结合ORF Finder工具分析发现,除了OfEXPA1、OfEXPA5和OfEXLB1基因的cDNA序列5′端有少量缺失外,另外9个EXP基因具有cDNA全长序列。序列分析结果表明,9个全长cDNA推导的蛋白氨基酸残基数为240~274个,预测的分子量为26.06~29.7 kD,理论等电点为4.77~9.74。桂花OfEXPA1~OfEXPA8和OfEXPB1~OfEXPB2蛋白具有典型的扩展蛋白结构特征,N端含有8个保守的半胱氨酸结构域,C端含有4个保守的色氨酸结构域,其中大部分EXPA和EXPB蛋白含有组氨酸功能域HFD基序序列。OfEXLA1具有特征基序CDQC,OfEXLB1特征基序尚未见报道。qRT-PCR分析结果发现桂花12个EXP基因在‘堰虹桂’花芽不同发育过程中均有表达,其中OfEXPA1、OfEXPA3、OfEXPA5、OfEXPA6、OfEXPA7、OfEXPA8、OfEXPB1、OfEXPB2和OfEXLB1整体表达模式较为类似,花芽发育前期(B1~B6)表达量显著高于花瓣扩展期(B7~FF),在花瓣扩展期表达量逐渐下降;而OfEXPA2、OfEXPA4和OfEXLA1在花芽发育前期表达量较低,而随着花瓣显著伸展表达量急剧增加,在花瓣扩展期呈现较高的表达。结合系统进化树分析发现OfEXPA4和OfEXPA2分别与唐菖蒲(Gladiolus grandiflorus)GgEXPA1和月季(Rosa chinensis)RhEXPA1亲缘关系较近,且OfEXPA2和OfEXPA4这两个基因与GgEXPA1和Rh EXPA1基因的表达模式相似,推测这2个基因为花开放过程中的关键EXP基因家族成员;进一步根据OfEXLA1表达特征推测其亦参与调控桂花花开放。研究结果为全面理解桂花花开放机制、扩展蛋白基因功能提供理论依据。