鄭雪文，歐陽(yáng)嫣惟，，潘曉璐，張紅娜，楊轉(zhuǎn)英

（1.廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.海南大學(xué)園藝學(xué)院，海南 ?？?570228）

【研究意義】菠蘿（Ananas comosusL.Merr）是鳳梨科最重要的經(jīng)濟(jì)作物，在許多熱帶和亞熱帶國(guó)家廣泛種植［1］，是世界最著名的熱帶水果之一［2］。根據(jù)FAO 數(shù)據(jù)，2019 年全球菠蘿年產(chǎn)量約為2 600 萬t。菠蘿果實(shí)中含有人體必需的維生素C、多種菠蘿蛋白酶和有機(jī)酸等，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值且風(fēng)味獨(dú)特，深受廣大消費(fèi)者的喜愛［3］。種植2～3 年的菠蘿自然結(jié)果率一般在60%～80%之間，開花時(shí)間具有不確定性。人工誘導(dǎo)開花不僅能促使菠蘿提早開花、增強(qiáng)開花時(shí)間的一致性，還能顯著提高結(jié)果率［4］。乙烯是迄今為止已發(fā)現(xiàn)的能直接啟動(dòng)菠蘿生殖生長(zhǎng)的唯一一種植物激素，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)外源刺激誘導(dǎo)菠蘿成花的研究發(fā)現(xiàn)，乙烯利誘導(dǎo)開花的效果除受施用濃度、外界環(huán)境和植株生長(zhǎng)狀況影響外，不同品種菠蘿對(duì)乙烯利誘花的效果也存在較大差異，這也導(dǎo)致一些對(duì)乙烯利不敏感的優(yōu)良品種在市場(chǎng)上難以推廣［5-8］。鑒于此，揭示菠蘿成花機(jī)理對(duì)生產(chǎn)上誘導(dǎo)菠蘿開花具有重要的指導(dǎo)作用?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】自然界中植物的花形態(tài)各異，花器官通常由萼片、花瓣、雄蕊和心皮組成，以上組成部分在花的生長(zhǎng)發(fā)育中均具有獨(dú)特作用［9］。根據(jù)ABC 模型，花器官的4 個(gè)組成部分一般由3 類基因調(diào)控，后來又發(fā)現(xiàn)了D 類基因SINGSTICK（STK）和E 類基因SEPALLATA1-4（SEP1-4）［10-11］，構(gòu)成ABCDE 模型。目前研究驗(yàn)證在擬南芥中調(diào)控花發(fā)育的相關(guān)基因有APETALA1（AP1）和APETALA2（AP2）、APETALA3/PISTILLATA（AP3/PI）、LEAFY（LFY）、FRUITFULL（FUL）、AGAMOUS（AG）等，除AP2外均屬于MADSbox 家族成員［9，12-13］。MADS-box 轉(zhuǎn)錄因子廣泛存在于植物中，是參與花器官形成、花期調(diào)控、果實(shí)發(fā)育等的關(guān)鍵基因。MADS-box 基因分為Ⅰ型和Ⅱ型兩類，Ⅱ型基因比Ⅰ型多3 個(gè)保守域，可分為MIKC* 和MIKCC 兩個(gè)亞家族。AP3是MADS-box 家族MIKCC 亞族的一個(gè)分支，屬于ABCDE 模型中的B 類功能基因，在擬南芥中主要參與植物花發(fā)育中花瓣與雄蕊的形成［11，14-17］。目前，在多種植物花發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)AP3起著重要作用，如藏紅花CsAP3可調(diào)節(jié)柱頭發(fā)育［18］。白菜和油菜的B.AP3.a基因決定花瓣和雄蕊的發(fā)育，而B.AP3.b基因只參與雄蕊的發(fā)育［19］；在番茄中，TAP3參與雄蕊和花瓣的發(fā)育，TM6則主要調(diào)控雄蕊的發(fā)育［20］?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前在菠蘿中關(guān)于AP3基因及其功能的研究尚沒有相關(guān)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究從乙烯誘導(dǎo)后的巴厘品種菠蘿中克隆出一個(gè)新的AP3同源全長(zhǎng)基因，命名為AcMADS41，通過生物信息學(xué)技術(shù)對(duì)該基因結(jié)構(gòu)、保守結(jié)構(gòu)域、物種進(jìn)化樹等進(jìn)行系統(tǒng)分析，并利用RNA-sep 分析其在菠蘿花芽發(fā)育不同階段和不同花器官中的表達(dá)差異，為進(jìn)一步研究AcMADS41在菠蘿成花過程中的功能奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試菠蘿植株品種為巴厘（Ananas comosusL.cv.Comte de Paris），選取200 株健康生長(zhǎng)植株，使用30 mL 濃度為200 mg/L 的乙烯利灌心處理［4］，以清水為對(duì)照，在處理后0、4、8、16、32、48 d分別對(duì)花芽進(jìn)行取樣，花器官分化后對(duì)不同花器官分別采樣單獨(dú)保存，用液氮速凍，保存于-80℃。

RNA 提取試劑盒Quick RNA isolation Kit 購(gòu)于北京華越洋生物科技有限公司，逆轉(zhuǎn)錄試劑盒Thermo Scientific RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit 購(gòu)于Thermo Fisher Scientific，Trans Taq?DNA polymerase High Fidelity 試劑盒、pEASY-T1 載體和DH5α 大腸桿菌轉(zhuǎn)化菌株購(gòu)于北京全式金生物技術(shù)有限公司。試驗(yàn)所用儀器包括Eppendorf 離心機(jī)、Germany 超微量分光光度計(jì)、Thermo Fisher Scientific PCR 儀。

1.2 總RNA 的提取及反轉(zhuǎn)錄

根據(jù)多糖多酚植物RNA 提取試劑盒說明書操作，從菠蘿花芽與花器官中提取總RNA，并用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA 完整性。通過超微量紫外分光光度計(jì)檢測(cè)RNA 濃度和質(zhì)量后，用Thermo Scientific RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit 進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，得到cDNA［5，21］。

1.3 目的基因的克隆

通過前期轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果分析得到AcMADS41的CDS 序列，使用Primer Premier 設(shè)計(jì)目的基因的引物（AcMADS-F、AcMADS-R，表1），以菠蘿花芽的混合cDNA 為模板。用Trans Taq? DNA Polymerase High Fidelity 試劑盒克隆目的基因的片段，PCR 反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性3 min，94℃變性30 s、55℃退火30 s、72℃延伸30 s，38 個(gè)循環(huán)，72℃后延伸7 min。擴(kuò)增結(jié)果用1%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)。將得到的目的基因進(jìn)行切膠回收，得到純化產(chǎn)物與pEASY-T1載體連接并轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)中，陽(yáng)性檢測(cè)正確后送測(cè)序。

表1 基因克隆引物序列Table 1 Sequences of primers for gene cloning

1.4 AcMADS41 的生物信息學(xué)分析

1.4.1AcMADS41的理化性質(zhì)分析 從菠蘿基因組數(shù)據(jù)中搜索得到AcMADS41的全長(zhǎng)序列，通過擬南芥數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.arabidopsis.org/index.jsp）得到擬南芥AtAP3的CDS 序列和DNA 全長(zhǎng)序列，將CDS 序列和DNA 全長(zhǎng)序列用Bioxm 2.6軟件進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果通過Exon-Intron Graphic Maker 在線網(wǎng)站進(jìn)行修飾。用Expasy-Translate 分析并翻譯AcMADS41的CDS 序列，使用Expasy-ProtParam（https://web.expasy.org/protparam/）分析該基因氨基酸序列的等電點(diǎn)（PI）、分子量（MW）、氨基酸組成、蛋白不穩(wěn)定性指數(shù)和脂肪族指數(shù)等。使用SWISS-MODEL 預(yù)測(cè)蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)模型（https://swissmodel.expasy.org/）［3］。

1.4.2AcMADS41基因結(jié)構(gòu)、保守域和同源性分析 通過NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi）分 析AcMADS41 蛋 白結(jié)構(gòu)域。在NCBI 和PlantTFDB 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行blastP得到AcMADS41不同物種的同源蛋白序列并下載，通過clustalX 對(duì)同源蛋白序列進(jìn)行多序列比對(duì)，用Mega6.0 通過鄰位連接法（NJ）構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，Bootstrap 重復(fù)次數(shù)為1 000 次。選取其中7個(gè)物種的同源蛋白序列和AcMADS41 蛋白序列用DNAMAN 進(jìn)行多序列比對(duì)。

1.4.3 菠蘿AcMADS41啟動(dòng)子順式作用元件分析 通過菠蘿基因組數(shù)據(jù)庫(kù)（http://pineapple.angiosperms.org/pineapple/html/index.html）搜索得到AcMADS41 基因的啟動(dòng)子序列，在PlantCARE 在線網(wǎng)站（http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/）上進(jìn)行分析［22］，得到的數(shù)據(jù)再通過Tbtools 軟件進(jìn)一步處理。

1.5 菠蘿AcMADS41 基因的表達(dá)分析

通過菠蘿基因組數(shù)據(jù)庫(kù)搜索得到菠蘿花、果、葉和根組織部位的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。從轉(zhuǎn)錄組（論文待發(fā)表）數(shù)據(jù)中分析AcMADS41在乙烯利處理后0、4、8、16、32、48 d 菠蘿花芽中的表達(dá)情況，并分析其在不同花器官中的表達(dá)。使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）方法對(duì)菠蘿AcMADS41在花器官不同組成部分的表達(dá)進(jìn)行分析。使用Primer Premier 設(shè)計(jì)目的基因的引物，以Acactin作為內(nèi)參基因（表2）。試驗(yàn)所用試劑為Thermo Fisher Scientific 的PowerUp ? SYBR ? Green預(yù)混液，儀器為L(zhǎng)ightCycler 480 Ⅱ?qū)崟r(shí)熒光定量PCR 儀。qRT-PCR 反應(yīng)終體系為10 μL，qRTPCR 反應(yīng)條件：50 ℃ 2 min，95 ℃ 2 min，95 ℃15 s、57 ℃ 15 s、72 ℃ 30 s，共40 個(gè)循環(huán)。每個(gè)樣品3 次重復(fù)，利用2-ΔΔCt法計(jì)算AcMADS41相對(duì)表達(dá)量。

表2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 引物序列Table 2 Sequences of primers for real-time fluorescence quantitative PCR

1.6 菠蘿AcMADS41 蛋白互作分析

以擬南芥作為參考，使用String 在線網(wǎng)站（https://cn.string-db.org/）對(duì)AcMADS41 蛋白與其他蛋白間的互作進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 AcMADS41 基因的全長(zhǎng)克隆

從菠蘿花芽與花器官中提取總RNA，通過1%瓊脂糖凝膠電泳和超微量紫外分光光度計(jì)檢測(cè)質(zhì)量和濃度，電泳條帶清晰完整，濃度為500～1 000 ng/μL，OD260/280比值在2.0～2.2 之間，可以進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。以反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA 為模板，通過PCR 技術(shù)擴(kuò)增AcMADS41基因的全長(zhǎng)cDNA序列，電泳檢測(cè)其長(zhǎng)度為468 bp（圖1）。連接pEASY-T1 載體并轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)（DH5α），測(cè)序結(jié)果顯示序列正確。

圖1 AcMADS41 基因的全長(zhǎng)克隆電泳結(jié)果Fig.1 Full-length clone electrophoresis result of AcMADS41 gene

2.2 AcMADS41 的生物信息學(xué)分析

2.2.1AcMADS41的理化性質(zhì)分析AcMADS41基因組DNA 全長(zhǎng)序列為5 098 bp，編碼區(qū)為458 bp，編碼155 個(gè)氨基酸（圖2C）。將擬南芥AP3（AtAP3）和菠蘿AP3（AcMADS41）AcMADS41基因組全長(zhǎng)序列比對(duì)后發(fā)現(xiàn)該基因內(nèi)含子、外顯子與擬南芥的差異顯著（圖2A）。AtAP3基因含有5'UTR、3'UTR、7 個(gè)外顯子和6 個(gè)內(nèi)含子，而AcMADS41基因含有5'UTR、3'UTR、5 個(gè)外顯子和4 個(gè)內(nèi)含子，后者3'UTR 的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于前者3'UTR 的長(zhǎng)度。根據(jù)Expasy-ProtParam 預(yù)測(cè)分析結(jié)果，AcMADS41 蛋白的分子量（MW）為18 242.90，等電點(diǎn)（PI）為9.56，賴氨酸（Lys）含量最高、占總氨基酸數(shù)的10.2%，帶負(fù)電荷的殘基總數(shù)（Asp+Glu）為20，帶正電荷的殘基總數(shù)（Arg+Lys）為29。該蛋白的不穩(wěn)定性指數(shù)（Ⅱ）為31.21，表明蛋白質(zhì)穩(wěn)定；脂肪指數(shù)為75.42，親水性的平均值（GRAVY）為-0.849，表明該蛋白為親水蛋白。以6byy.2.A 為模板［23］，通過SWISS-MODEL 預(yù)測(cè)AcAP3 蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)模型發(fā)現(xiàn)，該模型為同型二聚體，序列相似性為0.43，全球模型質(zhì)量估計(jì)（GMQE）為0.23，QMEAN為-0.54（圖2B），表明預(yù)測(cè)模型的質(zhì)量較高。

圖2 AcMADS41 的理化性質(zhì)預(yù)測(cè)分析Fig.2 Prediction and analysis of physicochemical property of AcMADS41

2.2.2 AcMADS41 蛋白結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)和同源性比對(duì) 通過NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)AcAP3 蛋白結(jié)構(gòu)域，結(jié)果（圖3A）顯示，該蛋白在2～80 bp 處含有高度保守的MADS 域（MADS-box），在83～153 bp處含有K 域（K-box），表明該蛋白為MIKC 型MADS-box 基因中MIKCc 型蛋白的一員。

通過NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)和PlantTFDB 數(shù)據(jù)庫(kù)得到多個(gè)與AcMADS41同源的其他蛋白序列，并選取海棗（Phoenix dactylifera）、油棕（Elaeis guineensis）、石刁柏（Asparagus officinalis）、鶴頂蘭（Phaius tancarvilleae）、擬南芥（Arabidopsis thaliana）、短柄草（Brachypodium distachyon）和本氏煙草（Nicotiana benthamiana）等7 個(gè)物種的AP3 同源蛋白與AcMADS41 蛋白進(jìn)行多序列比對(duì)，結(jié)果（圖3B）發(fā)現(xiàn)其序列長(zhǎng)度相對(duì)較短，但在同等長(zhǎng)度部分與其他序列之間的相似性較高，均含有MADS-box 和K-box 結(jié)構(gòu)域。

圖3 AcMADS41 蛋白的保守域預(yù)測(cè)分析Fig.3 Prediction and analysis of AcMADS41 protein domain

利用MEGA6.0 軟件對(duì)AcMADS41 氨基酸序列與其他22 個(gè)物種中的同源蛋白進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹分析，結(jié)果（圖4）發(fā)現(xiàn)Ac 進(jìn)化樹主要分為單子葉植物和雙子葉植物兩大類。菠蘿AcMADS41 氨基酸序列與海棗和油棕被聚類到同一條分支上，可見其與海棗、油棕等熱帶植物中AP3 同源蛋白的親緣關(guān)系較近。

圖4 AcMADS41 的系統(tǒng)進(jìn)化分析Fig.4 Phylogenetic analysis of AcMADS41

2.2.3 菠蘿AcMADS41啟動(dòng)子順式作用元件預(yù)測(cè)分析 在菠蘿基因組數(shù)據(jù)庫(kù)搜索得到一個(gè)2 468 bp 的AcMADS41啟動(dòng)子。經(jīng)PlantCARE 預(yù)測(cè)啟動(dòng)子順式作用元件結(jié)果（圖5）顯示，AcMADS41啟動(dòng)子有19 種、97 個(gè)順式作用元件，共97 個(gè)，除TATA-box 和CAAT-box 等啟動(dòng)子基本元件外，還有光響應(yīng)元件、激素響應(yīng)元件、脅迫響應(yīng)元件等（表3），其中光響應(yīng)元件的數(shù)量最多。

表3 菠蘿AcMADS41 基因啟動(dòng)子順式作用元件類型Table 3 Types of cis-acting element of AcMADS41 gene promoter in pineapple

圖5 菠蘿AcMADS41 基因啟動(dòng)子順式作用元件預(yù)測(cè)分析Fig.5 Prediction and analysis of cis-acting elements of AcMADS41 gene promoter in pineapple

2.3 菠蘿AcMADS41 基因的表達(dá)分析

從菠蘿基因組數(shù)據(jù)中搜索得到菠蘿花、葉、果、根4 個(gè)部位的AcMADS41基因的表達(dá)數(shù)據(jù)并分析，結(jié)果（圖6 A）發(fā)現(xiàn)該基因只在菠蘿花組織中高度表達(dá)，表明其可能與菠蘿花發(fā)育有關(guān)。從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中分析菠蘿AcMADS41在花芽發(fā)育過程中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)該基因在乙烯利處理后32 d 才開始變化，在處理后48 d 高度表達(dá)（圖6 B），推測(cè)該基因主要作用于菠蘿花器官發(fā)育階段。

圖6 菠蘿AcMADS41 基因表達(dá)分析Fig.6 Expression analysis of ACMADS41 in pineapple

利用qRT-PCR 對(duì)AcMADS41在不同組織部位和花器官中的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行分析，以熱圖形式展示定量結(jié)果。由圖7 可以看出，AcMADS41在花器官-花柱中的表達(dá)量最高，且明顯高于其他花器官組成部分，其次在花瓣和雄蕊中也有部分表達(dá)量，推測(cè)AcMADS41的作用主要是參與菠蘿花柱的發(fā)育。

圖7 菠蘿AcMADS41 的組織特異性表達(dá)Fig.7 Specific expression of AcMADS41 in pineapple tissues

2.4 AcMADS41 蛋白互作預(yù)測(cè)分析

使用 String 在線網(wǎng)站對(duì)AcMADS41 蛋白與其他蛋白間的互作進(jìn)行預(yù)測(cè)，以擬南芥作為參考，預(yù)測(cè)結(jié)果（圖8）顯示該蛋白可能與LFY、FYPP3、UFO、PI 等10 個(gè)蛋白進(jìn)行互作。UFO 與LFY 功能聯(lián)系綜合得分相對(duì)較高，互作的可能性更大，推測(cè)該蛋白參與了花的發(fā)育。AcMADS41還可能與PI 和SUP 共表達(dá)。PI 與AP3 的同源性最高，在擬南芥中PI 與AP3 形成異源二聚體，共同參與花瓣和雄蕊的發(fā)育［24］。推測(cè)菠蘿中的AcMADS41 蛋白也有可能與PI 蛋白形成異源二聚體共同參與花的發(fā)育。

圖8 菠蘿AcMADS41 蛋白與其他蛋白的功能預(yù)測(cè)Fig.8 Function prediction of AcMADS41 protein and other proteins in pineapple

3 討論

花和果實(shí)發(fā)育的機(jī)理研究一直是植物界研究的重要方向，MADS-box 基因家族作為調(diào)控花果發(fā)育的一類關(guān)鍵基因近年來也備受關(guān)注。AP3 是MADS-box 家族MIKCC 亞族的一個(gè)分支，含有典型的MADS-box 和K-box 結(jié)構(gòu)域，屬于ABCDE開花模型中的B 類功能基因［17］，在擬南芥［12］、蘿卜［25］、番茄［26］、梅花［27］、蓮［28］等多種植物中已被證實(shí)參與調(diào)控花瓣和雄蕊的發(fā)育。但近年發(fā)現(xiàn)AP3基因不僅限于花瓣和雄蕊中表達(dá)。在蘭花中，高階SP 復(fù)合體（OAP3-1/OAGL6-1/OAGL6-1/OPI）調(diào)控萼片和花瓣的發(fā)育；OAP3和OAGL6基因的協(xié)同作用可能調(diào)控花被和唇瓣的顏色分化［29-30］。在藏紅花中，CsAP3基因參與花被和雄蕊的發(fā)育，是調(diào)節(jié)柱頭發(fā)育的重要基因［18，31］。在葡萄中，VvAP3在花瓣、心皮和雄蕊中均為高表達(dá)［32］。本研究從菠蘿花芽中克隆出一個(gè)AP3同源基因AcMADS41，通過保守域分析證實(shí)其含有典型MADS-box 和K-box 結(jié)構(gòu)域。通過與擬南芥DNA 結(jié)構(gòu)和7 個(gè)不同物種的AP3同源序列進(jìn)行多序列分析，發(fā)現(xiàn)其氨基酸序列長(zhǎng)度較短，但在DNA 結(jié)構(gòu)中3'UTR 序列長(zhǎng)度較長(zhǎng)。

通過系統(tǒng)進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn)該基因與油棕和海棗的親緣關(guān)系較近，菠蘿、油棕和海棗均為單子葉熱帶植物。油棕中AP3同源蛋白EgDEF1 通常在細(xì)胞內(nèi)形成DEF/GLO 異二聚體復(fù)合物，共同參與花器官的表達(dá)，目前已證實(shí)EgGLO2在雄花和雌花中均有表達(dá)，可見EgDEF1也可能參與雄花和雌花的形成［33］；石刁柏AoDEF基因則在雄蕊和內(nèi)部花被中表達(dá)［34］。

根據(jù)基因組數(shù)據(jù)分析AcMADS41基因在菠蘿根、果、花和葉4 個(gè)部位的相對(duì)表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)AcMADS41在花中的表達(dá)量最高，在其他3 個(gè)部位幾乎不表達(dá)，更加驗(yàn)證了“AcMADS41參與菠蘿花的發(fā)育”這一推斷。B 類功能基因一般參與花瓣和雄蕊的形成，AcMADS41是AP3-Like 基因，分析其在菠蘿花芽發(fā)育不同階段的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其在成花后期表達(dá)量最高、在前期幾乎不表達(dá)，推測(cè)它可能參與花器官的形成。本研究發(fā)現(xiàn)AcMADS41在花器官-花柱中的表達(dá)量最高，其次在花瓣和雄蕊中也有表達(dá)，推測(cè)AcMADS41主要參與了菠蘿花柱的發(fā)育，這與藏紅花中的CsAP3基因功能［18，31］相似。

通過與其他蛋白質(zhì)的互作關(guān)系預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)AcMADS41與LFY、FYPP3、UFO、PI 等10 個(gè)蛋白可能進(jìn)行互作，其中與UFO、LFY 蛋白互作的可能性更大。這些蛋白大多與成花相關(guān)，推測(cè)AcMADS41 蛋白在菠蘿成花過程中可起到除參與花器官形成外的其他作用，這為進(jìn)一步研究菠蘿成花分子機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

本研究在菠蘿中克隆得到1 個(gè)新的AP3 全長(zhǎng)基因AcMADS41，通過對(duì)AcMADS41進(jìn)行一系列生物信息學(xué)預(yù)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)AcMADS41含有MIKC 型MADS-box 家族特有的MADS-BOX和K-BOX 結(jié)構(gòu)域，其蛋白質(zhì)較穩(wěn)定。經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn)菠蘿AcMADS41與海棗、油棕等熱帶單子葉植物中AP3 同源蛋白的親緣關(guān)系最近。AcMADS41啟動(dòng)子中有19 種順式作用元件，除TATA-box 和CAAT-box 等啟動(dòng)子基本元件外，光響應(yīng)元件的數(shù)量最多。經(jīng)基因組與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析和組織特異性表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，AcMADS41在花柱中相對(duì)表達(dá)量最高，推測(cè)AcMADS41在菠蘿花柱發(fā)育過程中起著重要作用。