梨极矮化突变体GAI基因的克隆及相关矮化基因功能研究

摘要

梨极矮化突变体是在秋子梨系统的延边小香水梨实生后代中发现的矮化紧凑型的突变体。本研究以梨极矮化突变体为试材研究其致矮机理，初步探究DELLA蛋白家族基因与相关矮化基因的功能，为矮化机理的研究提供必要的理论依据。主要研究结果如下：
　　分别以梨极矮化突变体与苹果梨的cDNA为模板，以梨DELLA同源基因序列相关信息设计特异性引物，利用RT-PCR克隆，分别得到一个DELLA家族相关基因—PuGAI与PbGAI，长度依次为1905bp、1946bp，均包含一个完整的编码584与634个氨基酸的ORF。经过NCBI在线氨基酸序列同源性比对分析，克隆得到的两序列与GenBank中已经登录的鸭梨GAI基因（Pyrus x bretschneideri cultivar登录号：JF304103）、杜梨变种（Pyrus betulifolia cultivar Bunge，登录号：JF304102）同源性高达99％；与苹果（Malus x domestica）的GAI基因（登录号：FJ535245、DQ007885、GQ384423）同源性为98%，并成功构建两基因的植物表达载体。
　　为探究梨极矮化种质中相关矮化基因的表达量与其一个生长周期内实际净生长量的相关性，并分析相关矮化基因在不同时期的表达特性与净生长量的关联性，及其对常用植物生长调节剂的敏感性，本试验通过半定量 PCR，研究不同时期极矮化突变体PuGA20-ox、PuGAI、PuRGL1和PuRGL2基因的表达量变化，并且与梨极矮化突变体一年内枝条净生长量进行比较分析。结果表明，在不同外源激素处理的植株体内不同时期的PuGA20-ox基因的表达量始终远远低于PuGAI、PuRGL1和PuRGL2基因的表达量，表明极矮化种质自身合成量较少。此外，经过250 mg·L-1 GA3处理的枝条总净生长量明显长于其他处理，说明梨极矮化突变体对外源喷施GA敏感；由此推测其矮化可能与GA20-ox基因相关，也可能与GA合成受阻有关。
　　为进一步研究梨极矮化突变体中相关矮化基因的功能，本试验初步将PuGA20-ox与PuRGL1基因转化烟草试验，初步验证了已将其转入烟草基因组中，并且转PuGA20-ox基因烟草与对照相比有矮化倾向。

目录

声明

缩略词（Abbreviation）

前言

1、研究意义

2.国内外研究现状

3果树转基因的研究

1 材料与方法

1.1试验材料

1.2梨极矮化突变体GAI基因的克隆及表达

1.3农杆菌介导的PuGA20-ox与PuRGL1烟草转化

2 结果与分析

2.1梨极矮化突变体PuGAI基因的克隆

2.2梨极矮化突变体PuGAI双元表达载体构建

2.3 PuGAI、PuGA20-ox、PuRGL1、PuRGL2基因表达特性分析

2.4 PuGA20-ox与PuRGL1基因的烟草转化及鉴定

3 讨 论

3.1梨极矮化突变体DELLA蛋白家族基因的克隆

3.2植物生长调节对梨极矮化突变体PuGA20-ox与DELLA蛋白基因表达的影响

4 结 论

参考文献