桃体细胞胚发生相关基因SERK2的克隆与表达分析

摘要

桃树是中国重要的落叶果树之一，传统桃的育种工作由于受工作量大、周期长等因素影响，从而导致育种工作进程缓慢。现代分子生物技术的快速发展，尤其是植物组织培养和基因工程的发展，为桃定向改良和新品种选育提供了重要的技术支持。体细胞胚发生在植物再生中是一条重要途径，而且它也是研究植物胚胎发育和遗传转化的良好受体。研究者们通过分析植物体细胞胚发生过程中的基因表达或在胚性组织和非胚性组织中基因的差异表达，获得了在体细胞胚发生过程不同时期表达的基因，并分析了这些基因在胚胎发生途径中可能的作用。基于此，本研究从‘秋甜’桃中分离得到SERK2基因CDS序列，研究SERK2基因在桃不同组织和器官中及在不同状态愈伤组织中的表达情况，分析SERK2基因的表达与体胚发生能力等的关系;构建PpeSERK2基因超量表达载体并转化拟南芥进行验证基因功能。主要研究结果如下:
　　(1)PpeSERK2基因克隆:利用RT-PCR方法，从‘秋甜’不同组织（器官）和胚培苗叶片的cDNA中克隆获得了PpeSERK2基因。PpeSERK2基因CDS全长1881bp，编码626个氨基酸。
　　(2)PpeSERK2基因在‘秋甜’桃不同器官表达分析:利用qRT-PCR检测分析PpeSERK2基因在桃不同器官的表达量，结果显示PpeSERK2在‘秋甜’须根、茎（茎尖、茎基）、叶（老叶、嫩叶）、果实和胚中均有表达。其中PpeSERK2在茎基和茎尖相对表达量最高、其次是嫩叶和果肉，胚、须根和老叶三者的表达较低，其中老叶表达量最低。
　　(3)PpeSERK2基因在‘秋甜’不同状态愈伤组织中的表达分析:结果显示PpeSERK2在‘秋甜’白色愈伤组织的表达量最高，并且显著高于在黄绿、黄白、褐化和绿色愈伤组织中的表达水平。此外，PpeSERK2基因在绿色和黄绿色的愈伤组织中几乎不表达。
　　(4)超量载体构建及PpeSERK2基因功能验证:成功构建了35S:.PpeSERK2过量表达载体，通过农杆菌介导方法转化拟南芥并预想获得转基因植株。后续PpeSERK2基因功能验证工作正在进行中。

目录

声明

致谢

缩略语

摘要

1 引言

1．1 植物体细胞胚发生

1．1．1 植物体细胞胚胎发生的概念

1．1．2 植物体细胞胚胎发生的途径及特点

1．1．3 植物体细胞胚胎发生的意义

1．2 植物体细胞胚胎发生相关基因研究进展

1．2．2 LEC

1．2．3 WUS

1．2．4 其他体细胞胚发生相关基因

1．3 本研究的目的意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 植物材料

2．2．2 CTAB法提取RNA的试剂配置

2．2．3 主要培养基的配置

2．2．4 酶及生化试剂

2．3 试验方法

2．3．1 愈伤组织的诱导

2．3．2 PpeSERK2基因的克隆与分析

2．3．3 PpeSERK2基因的表达分析

2．3．4 35S∷PpeSERK2过量表达载体构建

2．3．5 35S·．PpePPESERK2过量表达载体转化拟南芥

2．3．6 数据统计和分析

3 结果与分析

3．1 PpeSERK2基因的克隆与分析

3．1．1 PpeSERK2基因的克隆

3．1．2 PpeSERK2基因的生物信息学分析

3．2 PpeSERK2基因的表达分析

3．2．1 PpeSERK2在桃不同组织(器官)表达分析

3．2．2 PpeSERK2在‘秋甜’愈伤组织中的表达分析

3．3 35S∷PpeSERK2过量表达载体构建

3．4 35S∷PpeSERK2转化拟南芥

4 讨论

5 结论

参考文献