白桦BpTOPP1基因功能

摘要

为揭示白桦(B.platyphylla×B.pendula)中BpTOPP1基因的功能,以欧洲白桦和裂叶桦为试材,采用qRT-PCR方法开展BpTOPP1时空表达特性分析,同时克隆BpTOPP1基因并构建植物表达载体,通过白桦合子胚转化技术获得BpTOPP1过表达株系.结果表明:BpTOPP1是编码313个氨基酸的蛋白,包含942 bp的开放阅读框,含4个外显子和3个内含子.BpTOPP1基因在欧洲白桦和裂叶桦中的表达量不尽相同,欧洲白桦中该基因的组织部位表达特性在第2片叶中表达量呈现上调表达,是芽的2.04倍;时序表达特性分析中该基因在7月21日时的表达量显著高于裂叶桦.裂叶桦中BpTOPP1基因在组织部位表达特性分析发现,该基因主要在叶柄呈现上调表达;时序表达特性分析发现该基因的表达量在5月5日和8月22日时显著高于欧洲白桦.BpTOPP1过表达转基因株系与野生型对照白桦(WT)比较,转基因株系出现叶片延迟脱落、叶柄表皮毛变多、植株矮化和叶片变小现象;转基因株系的苗高均值仅为野生型对照白桦的80.28％,叶面积仅为野生型对照白桦的57.8％,叶绿素相对含量调查显示,转基因株系TO-2、TO-4、TO-5和TO-6等4个转基因株系显著高于野生型对照白桦,初步判断BpTOPP1基因在白桦叶片的生长和发育中起关键作用.