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一个玉米RING蛋白基因克隆和功能分析

姜颖  
【摘要】:产量性状在作物育种中起着十分重要的作用,本研究从玉米中克隆了一个水稻产量性状主效基因GW2的同源基因,命名为ZmGW2。利用生物信息学分析该基因的初步结构和功能;半定量RT-PCR检测ZmGW2在不同组织、不同处理下的表达情况;采用农杆菌介导的转基因技术,将ZmGW2导入拟南芥以及玉米中。主要结果如下: 1.生物信息学分析,推测ZmGW2蛋白含有431个氨基酸,且也具有RING指结构。所有的RING指蛋白都如E3泛素蛋白质连接酶,参与一系列生物学领域。 2.半定量RT-PCR分析表明,ZmGW2可以被高盐(NaCl)和脱落酸(ABA)诱导,且具有抵抗干旱和冷害的能力。另外,在不同的组织中,ZmGW2的表达模式也不一样,在茎和子粒中相对较高,而且在子代品种的花丝中ZmGW2的表达量比亲本高。这些结果表明,ZmGW2可能在产量方面、植物逆境反应及生殖生长发育过程中起多重作用。 3.构建ZmGW2过表达载体和AtGW2 RNA干扰植物转化载体并转化拟南芥,获得的转基因pSuperCAMBIA1300(+)ihpAtGW2后代植株的子粒比转基因pSuperCAMBIA1300(+)ZmGW2的更大,千粒重相对也高,这表明ZmGW2、AtGW2负调控拟南芥子粒大小及粒重。 4.以野生型拟南芥作对照,对转基因pSuperCAMBIA1300(+)ZmGW2拟南芥T1代进行干旱(土壤含水量36%)处理、低温(-6℃)处理以及NaCl、ABA不同浓度下的诱导,结果显示转基因pSuperCAMBIA1300(+)ZmGW2拟南芥幼苗的生长情况均好于野生型拟南芥。这表明ZmGW2参与了逆境胁迫响应。


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