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甜瓜(CucumismeloL.)为葫芦科甜瓜属植物,是世界十大水果之一,也是一种高效经济的瓜果作物。在甜瓜设施栽培中,逆境胁迫严重影响了甜瓜的生长发育、产量和品质,阻碍了甜瓜产业的可持续发展。关于N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)在植物上的研究较少,目前该基因对甜瓜盐胁迫的调节机制还不清楚。为了研究该基因的功能以及开发它的育种价值,本研究通过细胞工程和基因工程操作技术,对甜瓜CmGnT基因进行了克隆和功能分析,并构建了过表达载体和RNAi干扰载体,以期为甜瓜栽培与分子育种等相关工作奠定良好的技术基础。本试验主要研究结果如下:1.根据甜瓜cDNA序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆得到甜瓜N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)。生物信息学分析表明,甜瓜CmGnT的cDNA全长2 193 bp,开放阅读框(ORF)为1 179 bp,编码392个氨基酸,CmGnT蛋白分子量约为46 kD,理论等电点(pI)为7.93。其蛋白质二级结构中,α-螺旋占32.14%,延伸链占26.53%,β-折叠占14.29%,无规则卷曲占27.04%。蛋白结构分析表明CmGnT含有β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶结构域,属于糖基转移酶17家族。该基因编码的蛋白有1个强的跨膜螺旋结构。进化树分析表明,甜瓜CmGnT氨基酸序列与黄瓜CsGnT(登录号:XP004135275.1)亲缘关系最近,同源性为99.74%。与西瓜的同源性为97.70%。2.实时荧光定量PCR分析结果显示,CmGnT在根中表达量最高,在NaCl、PEG、H202和ABA非生物胁迫下的甜瓜叶片中都有显著上调表达,表明CmGnT受非生物胁迫诱导,推测其在甜瓜响应非生物胁迫过程中起到重要作用。3.构建了 pCAMBIA1302-CmGnT-GFP表达载体,用基因枪转化洋葱内表皮细胞,亚细胞定位结果显示CmGnT初步定位于细胞核。4.利用Smal单酶切将甜瓜CmGnT基因亚克隆到质粒载体pBI121上,构建了过表达载体pBI121-GnT。选择甜瓜CmGnT基因的特异片段(238bp)构建了 RNAi干扰载体 pFGC1008-CmGnT。