大麻FT同源基因CsHd3a的克隆及表达谱分析

摘要

为探究FT基因在大麻光周期途径中调控开花的作用,从工业大麻品种庆麻1号(Q1)中使用PCR技术克隆了FT同源基因cDNA序列,命名为CsHd3a.利用生物信息方法对该基因序列特征进行了分析,并使用实时荧光定量(qRT-PCR)技术研究其组织特异性表达模式.选取了晚花品种云麻7号(Y7)与早花品种Q1使用qRT-PCR技术进行了长、短日照下的表达谱分析,并分别克隆了2个品种的CsHd3a基因,对其氨基酸序列进行了差异分析.结果表明,CsHd3a基因CDS全长为543 bp,编码180个氨基酸,包含PEBP家族蛋白结构域.系统进化分析表明,CsHd3a蛋白与棉花的GhFT1蛋白亲缘关系最近.组织特异性分析表明,大麻CsHd3a基因在叶片中高表达,在根和茎中几乎不表达.qRT-PCR分析结果表明,Q1在短日照(SD)处理下表现出节律性变化,且在8:00达到最高,而在长日照(LD)处理下几乎不表达.SD条件下,早花品种Q1 CsHd3a基因表达量显著高于晚熟品种Y7.此外,CsHd3a氨基酸序列在Q1和Y7存在5处氨基酸差异,其差异是否因其保守结构域PEBP功能的变化还有待进一步研究.综上,获得了CsHd3a基因的CDS序列,初步探究了早、晚花品种Q1和Y7 CsHd3a基因的时空表达模式,为探究大麻开花光周期途径的机理奠定了研究基础.