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黄秋葵NCED基因的鉴定及其在果荚中的表达分析OA

Identification of NCED Gene in Hibiscus esculentus and Its Expression Analysis in Pods

中文摘要英文摘要

脱落酸(abscisic acid,ABA)是植物体内关键的激素,参与调控植物生长发育及逆境响应的全过程.9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(nine-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED)作为ABA合成途径的核心限速酶,直接决定其生物合成效率与含量.鉴定并分析黄秋葵(Hibiscus esculentus)中NCED基因,有助于揭示ABA调控黄秋葵果荚衰老的分子机制.本研究对黄秋葵NCED基因进行鉴定及生物信息学分析.结果显示,黄秋葵HeNCED基因(GenBank No.PZ350883)全长2 196 bp,开放阅读框为1 803 bp,编码600个氨基酸.该蛋白定位于细胞质,为酸性、亲水和不稳定蛋白.序列相似性分析显示,其编码的蛋白与异常棉(Gossypium anomala)、雷蒙德氏棉(G.raimondii)、亚洲棉(G.arboreum)、木槿(H.syriacus)中同源蛋白序列相似度均高于88%,具有高度的保守性.对外源ABA、NDGA处理不同发育阶段和采后果荚的qPCR表达分析发现,HeNCED基因表达量与ABA含量显著正相关(P<0.01).推测在黄秋葵果荚中,HeNCED基因通过调控ABA合成进而调控次生壁的加厚.本研究初步揭示了HeNCED基因在黄秋葵果荚老化过程中的分子机制,可为黄秋葵的分子育种、栽培生产和采后贮藏保鲜研究提供理论依据和基因资源.

Abscisic acid(ABA)serves as a pivotal hormone in plants,regulating the entire process of plant growth,development,and stress responses.Nine-cis-epoxycarotenoid dioxygenase(NCED)acts as the rate-limiting enzyme in ABA biosynthesis,directly determining its biosynthetic efficiency and content.The identification and analysis of the NCED gene in Hibiscus esculentus are crucial for elucidating the mechanism of ABA-mediated regulation of pod senescence.In this study,the HeNCED gene in H.esculentus was identified and analyzed using bioinformatics.The results revealed that the full length of HeNCED gene(GenBank No.PZ350883)was 2 196 bp,with an open reading frame(ORF)of 1 803 bp encoding 600 amino acids.The protein was localized in the cytoplasm,exhibiting acidic,hydrophilic,and unstable properties.Sequence similarity analysis showed over 88%identity with homologous proteins from Gossypium anomalum,G.raimondii,G.arboreum,and H.syriacus,indicating high conservation.qPCR analysis of pod samples at different developmental stages and post-harvest treated with exogenous ABA and nordihydroguaiaretic acid(NDGA)demonstrated a significant positive correlation between HeNCED expression and ABA content(P<0.01).It was hypothesized that HeNCED regulated secondary wall thickening in H.esculentus pods via modulating ABA synthesis.This study preliminarily revealed the molecular mechanism of HeNCED in Hibiscus esculentus pod aging,which can provide a theoretical basis and genetic resources for molecular breeding,cultivation,and post-harvest storage of H esculentus.

李永平;郑多乐;张荟;裘波音;薛珠政;朱海生;温庆放

福建省农业科学院 作物研究所/福建省蔬菜遗传育种重点实验室,福州 350013英属哥伦比亚大学 林学院,温哥华V6T1Z2福建省农业科学院 作物研究所/福建省蔬菜遗传育种重点实验室,福州 350013福建省农业科学院 作物研究所/福建省蔬菜遗传育种重点实验室,福州 350013福建省农业科学院 作物研究所/福建省蔬菜遗传育种重点实验室,福州 350013福建省农业科学院 作物研究所/福建省蔬菜遗传育种重点实验室,福州 350013福建省农业科学院 作物研究所/福建省蔬菜遗传育种重点实验室,福州 350013

农业科技

黄秋葵9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(NCED)脱落酸(ABA)纤维素木质素

Hibiscus esculentus9-cis-epoxy carotenoid dioxygenase(NCED)Abscisic acid(ABA)CelluloseLignin

《农业生物技术学报》 2026 (6)

1153-1163,11

福建省属公益类科研院所基本科研专项(2023R1029002)国家大宗蔬菜产业技术体系福州综合试验站项目(CARS-23-G51)福建省农业高质量发展超越"5511"协同创新工程(XTCXGC2021003)

10.3969/j.issn.1674-7968.2026.06.002

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