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桃(Prunus persica)两种MADS box基因的克隆及其功能分析

吴凡  
【摘要】:了解植物由营养生长向生殖生长的转变的调节过程,对于控制有花植物的生长发育是很有意义的。至今已经鉴定了许多参与控制果实和花发育的MADS box基因。 MADS box基因多数是由M、I、K和C四个区域构成的,很少一些MADS box基因在M区上游还具有一段富含碱性氨基酸的N末端区域。其中M区高度保守,它编码真核生物转录因子的DNA结合域,具有DNA结合和二聚体形成的作用。经典的“ABC”模型中所涉及的MADS box基因有A、B、C三类功能,随后“ABC”模型不断得到充实和完善,D类和E类功能基因的出现壮大了MADS box基因家族,“ABCD”模型、“ABCDE”模型和“四聚体”模型相继涌现,使人们对花发育的机理有了更深入的了解。 近来的研究表明MADS box基因家族并不只在花器官的发育中起调控作用,MADS box基因在控制开花时间、决定分裂组织的分化、控制胚胎发育、根的形成以及种子和果实的发育等方面都起着重要的作用。此外研究发现,同一MADS box基因在发育的不同时期可以起不同的功能。 MADS box基因对生殖生长的调控是近年来MADS box基因作用研究的重点。为了研究李属(Prunus sp.)果树生殖调控的相关基因,对国际公共数据库中的李属植物的EST(Expressed sequence tags)序列进行了电子拼接,获得了8个MADS box基因的cDNA序列,并利用PCR技术从桃的果实中克隆出其中的4个cDNA,分别命名为PpMADS2、PpMADS4、PpMADS6和PpMADS7,其中PpMADS4和PpMADS6在GenBank中的登陆号分别为AY705972和AY705973。PpMADS4基因长850bp,包含一个732bp的开放阅读框,编码243个氨基酸。PpMADS6基因长1190bp,包含1个768bp的开放阅读框,编码256个氨基酸。 PpMADS4和PpMADS6在序列上分别与拟南芥中的AGAMOUS基因和矮牵牛中的PFG基因高度同源。RT-PCR分析表明,PpMADS4基因在花瓣、心皮、果实及核仁中表达,应属于已知的花器发育的调控的C类MADS box基因。PpMADS6基因在萼片、花瓣、心皮、果实及果仁中表达,应属于调控植物由营养生长向生殖生长


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