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甜菜当年抽苔差异表达基因的克隆及特性研究

戴建军  
【摘要】: 糖用栽培甜菜(Beta Vulgaris L)是二年生作物,通常情况下第一年进行营养生长, 第二年经春化后块根发芽、抽苔、开花、结实。但是,由于某些原因也可见到甜菜当年 抽苔的现象。在甜菜生产及育种试验田中,甜菜当年出现抽苔、开花、结实植株统称为 当年抽苔植株。由于该植株把大量光合产物消耗于生殖生长过程,影响块根增长和糖分 积累,致使块根产量比正常甜菜产量减少10%~20%,含糖率降低0.8%~1.6%,工艺品 质差,不耐贮藏,抽苔越早,减产越多,含糖量降低越显著。严重影响甜菜的生产并给 育种试验结果带来很大的误差,因此有必要分析甜菜抽苔的原因,采取相应的抗抽苔措 施。 分析引起甜菜当年抽苔的原因,国内外研究认为遗传与环境因素都能影响甜菜抽 苔。可分为内因和外因。具体地说,内因是由控制甜菜一年或二年生习性的基因决定的, 而外因则是生态条件即当年能满足其生殖生长的环境条件,那么就会出现当年抽苔的现 象,该条件主要是春化和光周期:即低温和长日照。此外营养条件、激素水平等也影响 甜菜当年抽苔。无论是光周期、赤霉素还是低温这些环境条件都是外因,都要通过内因, 也就是必须通过对基因的作用才能起作用。因此,要想研究二年生甜菜当年抽苔的机理, 就必须分离克隆抽苔基因,弄清基因结构,表达调控等,这样才能从分子水平解释抽苔 机理。 本试验研究低温诱导甜菜抽苔的差异表达基因,探讨二年生甜菜当年抽苔的分子机 理。主要研究结果如下: 1.试验在Conviron E15型人工气候室人工控制温度、日长进行。采用马凤鸣等试 验条件(长日照16h、4℃、72d,抽苔率100%)诱导“甜研材料”幼苗抽苔;采集不 同时期和各处理的茎尖,提取总RNA,置换合成双链cDNA。合成3对接头引物,用代 表性差示分析(Representational Difference Analysis of cDNA,cDNA-RDA)分离抽苔差 异表达基因片段。将分离到的差异片段克隆,测序,获得323bp差异片段DP3序列。GenBank 中的注册号为AY326073。 2.根据cDNA-RDA获得323bp差异片段DP3序列,设计引物。用cDNA末端快速 扩增(Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE)即3′-RACE和5′-RACE法进行cDNA 3′端和5′端快速扩增,应用DNAMAN 4.0 Sequence Assembly程序将3′RACE和5′ RACE测序结果与靶序列DP3的进行双拼接,获得693bp片段序列。 3.根据RACE双拼接结果设计一对引物,以Ty7的cDNA为模板,进行PCR扩增, 扩增回收的片段命名为Ty7Br600。将其克隆,测序,获得609bp差异片段序列。在GenBank 中注册,登录号为AY324115。将获得的cDNA序列通过查询互联网,利用BlastN与GenBank 库中的核苷酸序列比较,结果没有发现Ty7Br600基因同源序列;在拟南芥(Arabidopsis) 的基因库中比较也未发现同源序列。因此我们认为这个cDNA序列有可能来自一个未曾 分离克隆的新基因。 东北农业大学农学博L学位论文 4.分别以’fy7和TA33的DNA为模板,进行PCR扩增,扩增回收的片段分别命名为 7少7/]1夕夕奸11荆.丈价厂600。将其克隆,测序,分别获得6Ogbp和855bp基因片段序列。通过国 际互联网在GenBank中注册,厅朋z认匆DNA登录号为AY3241 14。别刃功,彬夕登录号为 AY324113。应用DNAMAN4.osequenceAlignment程序将cDNA差异片段Ty夕召尹‘ooeDNA 和珍7B四卯基因组DNA序列比较发现有1个235bP的内含子(iniron),其左边界为GT, 右边界为AG,与通常植物基因中的内含子边界一致。与别刀B巧00基因组DNA序列比 较发现,一年生(当年抽苔)品种的TA33 Br600基因组DNA序列没有内含子,另外,二 者同源性为99.8%,只有在513处有l个碱基差异。这种单核普酸的微小变化,可能与一 年生品种TA33当年抽苔机制有关。 5.综合DNAMAN、PHD、sosul软件、GLOBE等儿种软件预测结果,可以推测 妙7B巧00基因编码部分的蛋白可能是一种分子量约为15KD,等电点PI为5.85,具有紧 凑的球状膜蛋白(eompaet,globular,nembrane protein)· 6.对厅刀介万夕口基因进行RT一PCR分析,结果表明,低温诱导72天的甜菜幼苗,取 出6小时后有较弱表达,至4S小时达到最高,72小时后稍有减弱。因此,厅刀介石口口基 因是一种诱导表达型基因。分别用。一32P一A1,P放射标记按随机引物标记法标记探针,进 行Northem杂交。Northem杂交实验结果显示,在低温诱导培养的甜菜幼苗的RNA群 体中,出现较强的杂交条带,而在未诱导培养的甜菜幼苗的RNA群体中,则儿乎没有 阳性杂交条带出现。因此,这一序列有可能是二年生甜菜幼苗经低温诱导处理之后被诱 导表达的与抽苔相关的新基因序列。Southern杂交结果发现,在每一组酶切中至少有 2~3条条‘{1李,且有1条带的强度明显高于其他条带,表明这些cDNA差异片段确为甜菜 基因组片段,也同时表明该基因在甜菜基因组中以2个拷贝或低拷贝形式存在。 7.构建原核表达载体,转化JM109菌株,IPTG诱导蛋白表达,SDS聚丙烯酞胺凝 胶电泳检测。结果电泳图谱上出现清晰的诱导表达条带,外源蛋白的表达量占细菌总蛋 白的12%左右,融合蛋白相


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4 吕云生;搞好甜菜地的秋整[N];山西科技报;2003年
5 陈星;甜菜茎叶的保藏与青贮技术[N];新疆科技报(汉);2008年
6 国家甜菜产业技术体系首席科学家 陈连江;甜菜 选育单胚雄性不育品种是主流[N];农民日报;2010年
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