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Tomato Fruit Development and Ripening Are Altered by the Silencing of leein2 Gene

Journal of Integrative Plant Biology 2006年第12期48卷 1478-1485页

作者： Hong-Liang Zhu Ben-Zhong Zhu Yi Shao Xiao-Guang Wang Xi-Jin Lin Yuan-Hong Xie Ying-Cong Li Hong-Yan Gao Yun-Bo Luo Laboratory of Fruit Biology College of Food Science and Nutritional Engineering China Agricultural University Beijing 100083 China

Loss-of-function ethylene insensitive 2 （EIN2） mutations showed ethylene insensitivity in Arabidopsis, which indicated an essential role of EIN2 in ethylene signaling. However, the function of EIN2 in fruit ripening has not been investigated. To gain a better understanding of EIN2, the temporal regulation of leein2 expres- sion during tomato fruit development was analyzed. The expression of leein2 was constant at different stages of fruit development, and was not regulated by ethylene. Moreover, leein2-silenced tomato fruits were developed using a virus-induced gene silencing fruit system to study the role of leein2 in tomato fruit ripening. Silenced fruits had a delay in fruit development and ripening, related to greatly descended expression of ethylene-related and ripening-related genes in comparison with those of control fruits. These results suggested leein2 positively mediated ethylene signals during tomato development. In addition, there were fewer seeds and Iocules in the silenced fruit than those in the control fruit, like the phenotype of parthenocarpic tomato fruit. The content of auxin and the expression of auxin-regulated gene were declined in silenced fruit, which indicated that EIN2 might be important for crosstalk between ethylene and auxin hormones.

关键词： ethylene fruit development LeEIL1 leein2 tomato virus-induced gene silencing

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Co-suppression of the EIN2-homology Gene leein2 Inhibits Fruit Ripening and Reduces Ethylene Sensitivity in Tomato

Co-suppression of the EIN2-homology Gene LeEIN2 Inhibits Fru...

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重庆市生物化学与分子生物学学术会议

作者： Zongli Hu 1,Lei Deng 1,Xuqing Chen 1 2b,Pingqing Wang 1 and Guoping Chen 1 (1 Bioengineering College,Chongqing University,Chongqing 400044 2 Beijing Agro-Biotechnology Research Center,Beijing 100089)

EIN2(ethylene insensitive 2) is a very important component in ethylene signal transduction pathway. Recently,the genomic DNA and full-length cDNA of leein2(tomato EIN2) have been isolated in our *** reveal the functio... 详细信息

关键词： Co-suppression Ethylene leein2 Tomato

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番茄leein2基因的克隆及其功能研究

番茄LeEIN2基因的克隆及其功能研究

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作者：汪佳重庆大学

学位级别：硕士

乙烯作为一种内源性植物激素,对植物的生长发育有着重要影响。目前,乙烯信号转导途径及其调控机理已成为植物分子生物学的研究热点。EIN2基因处于乙烯信号转导途径的中心位置,作用于CTR1的下游,EIN3的上游。EIN2不仅在乙烯信号转导中具... 详细信息

乙烯作为一种内源性植物激素,对植物的生长发育有着重要影响。目前,乙烯信号转导途径及其调控机理已成为植物分子生物学的研究热点。EIN2基因处于乙烯信号转导途径的中心位置,作用于CTR1的下游,EIN3的上游。EIN2不仅在乙烯信号转导中具有重要作用,还可能涉及其它植物激素和胁迫因子的信号转导。因此,明确EIN2基因的功能及其参与信号转导的机制,是研究乙烯信号转导的一个重要内容。番茄是研究果实成熟的模式植物,迄今为止国内外尚未见从番茄中分离和克隆全长EIN2基因。对番茄EIN2基因的研究,将使我们对乙烯信号转导、果实成熟及环境胁迫中防卫反应相关基因调控的机理更加明确,为利用基因工程技术改良番茄等作物提供理论依据。本文比较了GenBank中已登录的多种植物的EIN2基因的氨基酸序列和核苷酸序列,根据保守序列设计简并引物,利用RT-PCR和RACE技术,首次从普通番茄中,克隆出番茄leein2基因的cDNA序列;采用LA PCR及Inverse PCR,从番茄基因组DNA中扩增出全长leein2基因。在GenBank中登录号分别为AY566238和DQ409173。序列分析表明,leein2 DNA全长6838 bp,有6个内含子;cDNA全长4343 bp,包含一个长3951 bp的开放阅读框,5’端非编码区和3’端非编码区分别为85 bp、257 bp。该cDNA编码一个含有1316个氨基酸的膜结合蛋白,具有11个跨膜区域。推测其蛋白质分子量为142.63 kDa,等电点为6.48,与拟南芥及矮牵牛EIN2的氨基酸序列同源性分别为50.6%、86.0%。利用Northern杂交技术分析leein2基因的表达特性,结果显示leein2基因在番茄幼叶中的表达水平明显高于成熟叶和衰老叶;在果实发育过程中,leein2基因均有表达,在绿熟期和破色期表达水平达到最高峰,破色期以后表达水平迅速降低。以上结果说明,leein2基因的表达随着发育时期的不同而变化,在番茄发育的早期leein2基因有所表达,随着叶片的成熟衰老、果实的发育成熟,leein2基因的表达降低。外源乙烯处理绿熟期果实,leein2基因的表达变化不明显,说明在这一时期外源乙烯并不诱导leein2基因的表达。根据共抑制(Co-suppression)的原理,我们利用CaMV 35S启动子和leein2 3’端cDNA序列,构建了番茄部分leein2基因序列的超表达载体,通过农杆菌介导法转化番茄子叶外植体,得到了leein2基因沉默的植株。转基因番茄果实出现成熟抑制表型,破绿期后四天果实表现为黄色且硬度很高,而对照番茄此时已经软化变红。由于leein2基因的沉默,番茄果实中与果实成熟过程相关基因多聚半乳糖醛酸酶的表达量相对于普通番茄明显降低。这些结果显示leein2基因在番茄果

关键词：番茄 leein2 基因克隆载体构建乙烯信号转导

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