收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

龙眼体胚发生过程中SERK等胚性相关基因的克隆与表达分析

蔡英卿  
【摘要】:本研究以龙眼(Dimocarpus longan Lour.cv.Honghezi)胚性愈伤组织为材料,克隆SERK等胚性相关基因(SERK基因、14-3-3基因和AGL15基因、LEC基因、CHI-I基因)及其启动子,并采用q-PCR分析其表达水平在龙眼体胚发生过程中的动态变化规律,以期为进一步了解SERK等胚性相关基因在龙眼体胚发生中的调控机制奠定基础。主要研究结果如下: 1龙眼体胚发生过程中SERK等5个胚性相关基因及其启动子的克隆 采用RT-PCR结合RACE方法和TAIR--PCR,克隆得到龙眼胚性愈伤组织SERK等5个胚性相关基因(SERK基因、14-3-3基因和AGL15基因、LEC基因、CHI-I基因)及其启动子:①龙眼胚性愈伤组织SERK基因(DlSERK1),1875bp的cDNA全长序列(登录号:FJ013227),包含一个长为1875bp的ORF;DNA扩增序列长为6009bp(登录号:HM773391.1),包含11个外显子、10个内含子,内含子的剪切位点均符合“GT-AG”规则; DlSERK1基因启动子长1349bp(登录号:HM773391)。DlSERK1基因可能存在的基础启动子区域为第1022~1071bp处,其序列为: 5/-AAGCAGAGGTTGAAAAAGAGGGAAATTTTATTTGGT GTTGCCCAGAAAGG -3/,预测的转录起始点在第1062bp处的C,含有与光响应、低温响应、干旱响应、热应激响应、厌氧响应、真菌激发子响应、生长素响应、赤霉素响应、脱落酸响应、水杨酸响应、茉莉酸甲酯响应及分生组织表达、胚乳表达、生物钟调控、玉米醇溶蛋白代谢调控相关的顺式作用调控元件。②龙眼胚性愈伤组织14-3-3基因(Dl-14-3-3),786bp的cDNA全长序列(登录号:GU573765.1),包含一个长为786bp的ORF;DNA扩增序列长为1859bp(登录号:GU573766),包含4个外显子、3个内含子,内含子的剪切位点均符合“GT-AG”规则; Dl-14-3-3基因启动子长910bp(登录号:GU573766)。Dl-14-3-3基因预测转录起始点在第736bp处的G,含有与光响应、低温响应、干旱响应、厌氧响应、真菌激发子响应、茉莉酸甲酯响应(MeJA响应)、赤霉素响应及胚乳表达、细胞周期调控、生物钟调控、玉米醇溶蛋白代谢调控相关的顺式作用调控元件。③龙眼胚性愈伤组织AGL15基因(Dl AGL15),765bp的cDNA全长序列(登录号:GU584088),包含一个长为765bp的ORF;DNA扩增序列长为2989bp(登录号:JF262162),包含8个外显子、7个内含子,内含子的剪切位点均符合“GT-AG”规则; DlAGL15基因启动子长1454bp(登录号:JF262162)。DlAGL15基因可能存在的基础启动子区域为第1178~1227 bp处,其序列为:5′-TTGCCCCGTTTATAAAATCT TTAAAAAAAGTAAACAACTTGAAAAGAAGA-3′。预测的转录起始点(TSS)在第1218bp处的G.,含有与光响应、低温响应、厌氧响应、热应激响应、防卫及胁迫响应、真菌激发子响应、赤霉素响应、乙烯响应、水扬酸响应、茉莉酸甲酯响应及胚乳表达、分生组织表达、蛋白结合元件、生物钟调控相关的顺式作用调控元件。④龙眼胚性愈伤组织LEC基因(DlLEC),803bp的cDNA全长序列(登录号:GU584089),包含一个长为669bp的ORF,并包含5'-UTR为7bp,3'-UTR为127bp,3' poly(A)尾长19bp;DNA扩增序列长为669bp(登录号:HM773393.1),无内含子; DlLEC基因启动子长907bp(登录号:HM773393.1)。DlLEC基因可能存在的基础启动子区域为第725-775 bp处,其序列为:5′-CGTTACAAATT TTAAAGTTGGAGGAGGATGATAGGCATGCATTATCGATG -3′。预测转录起始点在第766bp处的A,含有与光响应、低温响应、热应激响应及胚乳表达、分生组织表达、蛋白结合相关的顺式作用调控元件。⑤龙眼胚性愈伤组织CHI-I基因(DlCHI-I),1125bp的cDNA全长序列(登录号:FJ040804),包含一个长为969bp的ORF,并包含3'-UTR为141bp,3' poly(A)尾长15bp;DNA扩增序列长为1759bp(登录号:HM773392.1),包含3个外显子、2个内含子,内含子的剪切位点均符合“GT-AG”规则。Dl-CHI-I基因启动子长878bp(登录号:HM773392.1)。DlCHI-I基因可能存在的基础启动子区域为第690~739 bp处,其序列为:5/- CCACGAGACCCATAACTAACCGGTCC ATGGAAGCCATTTCTA GTGCATGC-3/。预测转录起始点在第730bp处的T,含有与光响应、低温响应、真菌激发子响应元件及胚乳表达、种子特异表达、生物钟调控、玉米醇溶蛋白代谢调控相关的顺式作用调控元件。 2龙眼体胚发生过程中SERK等胚性相关基因的生物信息学分析 龙眼体胚发生过程中龙眼胚性愈伤组织SERK等胚性相关基因(SERK基因、14-3-3基因和AGL15基因、LEC基因、CHI-I基因)的生物信息学分析结果表明:①DlSERK1基因,编码624个氨基酸,属亲水蛋白,含有3个跨膜结构,34个功能位点,4个结构域,无规则卷曲是其主要的二级结构,在N端前26个氨基酸是信号肽,亚细胞定位在细胞膜中,与不同植物来源的SERK1的氨基酸同源性为77%-88%;②Dl-14-3-3基因,编码261个氨基酸,属亲水蛋白,含有25个功能位点(基序),1个结构域,属于14-3-3基因超级家族,α螺旋结构是其主要的二级结构,没有信号肽,亚细胞定位在细胞质中,与不同植物来源的14-3-3的氨基酸同源性较高为73%-96%;③DlAGL15基因编码254个氨基酸,属亲水蛋白,含有15个功能位点,2个保守结构域,属于MADS II型超级家族,α螺旋结构与无规则卷曲结构是其主要的二级结构,亚细胞定位在细胞核与微体中,与不同植物来源的AGL15的同源性为67%-95%;④DlLEC基因,编码222个氨基酸,属亲水蛋白,含有1个跨膜结构,14个功能位点,1个保守结构域,属于H2A超级家族,无规则卷曲是其主要的二级结构,在N端前22个氨基酸是信号肽,亚细胞定位在细胞质与线粒体中,与不同植物来源的LEC1的同源性为35%-70%;⑤DlCHI-I基因编码322个氨基酸,属亲水蛋白,含有1个跨膜结构,有22个功能位点,含有2个结构域,属于糖苷水解酶19家族,无规则卷曲是其主要的二级结构,亚细胞定位在细胞外,与不同植物来源的CHI-I的同源性为70%-98%。 3龙眼体胚发生过程中SERK等胚性相关基因的定量表达分析 3.1龙眼体胚发生过程中SERK等胚性相关基因的定量表达情况 ①DlSERK1在龙眼体胚的8个阶段均有表达,整个变化趋势呈现出经水平翻转180度的躺倒的“了”字型,松散型胚性愈伤组织(Stage 1),子叶型胚(Stage 8)以及不完全胚性紧实结构(Stage 3)的表达量相对较高,鱼雷型胚(Stage 7)的表达量相对较低;②Dl-14-3-3在龙眼体胚的各阶段均有表达,整体转录水平的变化趋势呈不规则的“倒S”形,其中在松散型胚性愈伤组织(stage 1)和心形胚(stage6)及鱼雷形胚(stage7)相对高表达,构成2个表达高峰,而在球形胚(stage5)和子叶形胚(stage8)相对低表达,组成2个表达低谷;③DlAGL15整体转录水平的变化趋势呈现出单峰型,松散型胚性愈伤组织(Stage 1)到心形胚(Stage 6)的表达趋势以上升为主,从心形胚(Stage 6)到子叶型胚(Stage 8)AGL-15基因表达量呈逐渐降低的趋势;④DlLEC在龙眼体胚发育的不同时期表达量高低不同,呈现出单峰型,除了属龙眼体胚中期的心形胚(Stage 6)和鱼雷型胚(Stage 7)表达量相对较高,其余的6个阶段表达量相对较低;⑤DlCHI-I表达量整体的变化趋势呈字母“M”状双峰型,不完全胚性紧实结构(Stage 3)和心形胚(Stage 6)分别出现了峰值,子叶形胚(Stage 8)的表达量相对较低,是8个阶段的最低值。 3.2龙眼体胚发生过程中龙眼体胚发生过程中SERK等胚性相关基因表达情况相互之间的联系 本研究发现,龙眼体胚发生发育的8个阶段,SERK基因与14-3-3基因两者表达特性十分相似,均呈现出双峰形,第1个表达高峰均出现在松散型胚性愈伤组织(stage 1),只是14-3-3基因第2个表达高峰出现在体胚发育的中期阶段(心形胚Stage6-鱼雷形胚Stage7),比SERK基因早两个阶段出现,而SERK基因第2个表达高峰则出现在体胚发育的末期阶段(子叶形胚Stage8),SERK基因与14-3-3基因两者有一定的时间差。AGL15作为转录因子处于SERK1的上游,在龙眼体胚不同发育阶段中Dl-AGL-15基因的转录水平在心形胚阶段呈现表达高峰,而SERK基因在心形胚阶段之后的子叶形胚(Stage8)也出现表达高峰. 总之,本研究首次在龙眼上克隆SERK等5个胚性相关基因,对其结构和功能进行了预测,研究了基因在体胚发生过程中的表达规律,并且首次在木本体胚中探讨SERK等5个胚性相关基因的互作,同时还克隆到了SERK等5个胚性相关基因启动子部分序列,有助于今后对龙眼体胚发生机制的更深入探索,也为龙眼遗传改良提供目的基因资源。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赖钟雄,陈振光;龙眼胚性细胞悬浮培养再生植株[J];应用与环境生物学报;2002年05期
2 王凤华,赖钟雄,吕柳新,郑金贵;龙眼体胚发生过程中的RNA研究初报[J];福建农业大学学报;2001年04期
3 赖钟雄;陈振光;;龙眼胚性愈伤组织的高频率体细胞胚胎发生[J];福建农业大学学报;1997年03期
4 陈春玲;赖钟雄;;龙眼体细胞胚胎发生过程中内源多胺的变化[J];福建农林大学学报(自然科学版);2006年04期
5 邵巍;赖钟雄;赖呈纯;孙云;陈义挺;蔡英卿;;龙眼胚性培养物APX同工酶的分析方法建立及其在龙眼体胚发生过程中的变化[J];福建农林大学学报(自然科学版);2008年02期
6 李惠华;赖钟雄;苏明华;林玉玲;;龙眼体胚发生过程中两个乙烯受体基因的定量表达分析[J];热带作物学报;2011年07期
7 赖钟雄,陈振光;龙眼单细胞培养及其体胚发生再生植株[J];热带作物学报;2003年02期
8 赖钟雄,陈春玲,陈春玲;龙眼体细胞胚胎发生过程中的内源激素变化[J];热带作物学报;2002年02期
9 陈升平,张金清;龙眼丰年歉收的原因及其对策[J];福建热作科技;1994年02期
10 ;龙眼良种3则[J];农村新技术;1994年02期
11 廖冬晴,刘耀成;广西龙眼主要害虫的发生规律及综防对策[J];广西热作科技;1996年02期
12 黄爱萍,蒋瑞华;福建龙眼生产发展对策之管见[J];福建果树;1999年03期
13 黎光旺,余梅先;龙眼快速育苗技术[J];广西农业科学;1999年04期
14 苗平生,张静;我省林区生财之道——发展林果兼用树种龙眼[J];热带林业;2002年04期
15 郑康庆;龚永长;;神奇的泸州张坝龙眼长廊[J];中国热带农业;2006年02期
16 何明忠,潘少林,陈开端,郑元宗;福建省龙眼主要害虫的发生与防治[J];福建果树;1994年01期
17 黄生裕;水土流失区龙眼栽培技术[J];福建水土保持;1994年04期
18 高宝农;龙眼的“叶区嫁接”法[J];中国南方果树;1996年02期
19 林金坤,陈瑞龙;龙眼丰产栽培技术措施浅析[J];经济林研究;1996年S1期
20 苏明华,刘志成,庄伊美;龙眼化学调控技术研究[J];亚热带植物通讯;1997年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赖钟雄;王凤华;陈春玲;李冬梅;赖呈纯;张妙霞;郭玉琼;李惠华;陈振光;;龙眼体细胞胚胎发生的研究与应用[A];全国作物细胞工程与分子技术育种学术研讨会论文集[C];2003年
2 赖钟雄;桑庆亮;陈春玲;李冬梅;车建美;黄素华;陈振光;;龙眼的遗传学研究[A];全国植物分子生物学与生物技术学术研讨会论文集[C];2000年
3 付萍;车建美;郑雪芳;林抗美;刘波;;龙眼保鲜功能微生物的筛选与应用[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 谢江江;李敏慧;习平根;彭埃天;姜子德;;广东省龙眼真菌新记录病害记述[A];中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
5 孙企达;;龙眼真空保鲜试验[A];华东三省一市第三届真空学术交流会论文集[C];2000年
6 陈佳阳;乐学义;;双胍基化壳聚糖对龙眼眼的涂膜保鲜及抗菌作用研究[A];中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集[C];2012年
7 潘学文;李建光;李荣;韩冬梅;李剑书;郭栋梁;陈炳旭;董易之;;一种为害龙眼枝条的新害虫-龙眼枝梢瘿蚊研究初报[A];科技与创新——广东园艺科技论文集(广东省园艺学会第九次会员大会暨学术研讨会论文集)[C];2010年
8 余长洪;徐天文;李就好;陈凯;陈海波;;龙眼水分生产函数的初步研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
9 陈国保;李永平;姚志东;;2011年龙眼挂果率高的气象成因分析[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
10 卿艳梅;李长友;曹玉华;;龙眼剥壳的力学特性试验与分析[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡英卿;龙眼体胚发生过程中SERK等胚性相关基因的克隆与表达分析[D];福建农林大学;2011年
2 方智振;龙眼体胚发生中期的蛋白质组学及Ran家族表达调控研究[D];福建农林大学;2012年
3 李惠华;龙眼体胚发生过程中激素代谢和信号转导相关基因的克隆与表达[D];福建农林大学;2010年
4 车建美;短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)对龙眼保鲜机理的研究[D];福建农林大学;2011年
5 王凤华;龙眼体细胞胚胎发生过程中的基因差别表达[D];福建农林大学;2003年
6 郭玉琼;龙眼、荔枝胚性培养物超低温保存研究[D];福建农林大学;2007年
7 陈义挺;龙眼体胚发生过程中的CDC48和GPX基因克隆与表达[D];福建农林大学;2009年
8 郭志雄;龙眼胚胎乙醇脱氢酶的分离纯化、鉴定及其cDNA克隆[D];福建农林大学;2006年
9 肖祥希;龙眼(Dimocarpus Longana Lour.)对铝胁迫的生理化反应及其矫治[D];福建农林大学;2002年
10 魏丕伟;杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生标志基因克隆及表达分析[D];南京林业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马金玉;龙眼体胚发生过程中若干PCD相关基因的克隆及表达[D];福建农林大学;2011年
2 徐清锋;龙眼体胚发生系统的优化及其在种质保存与遗传转化上的应用[D];福建农林大学;2010年
3 刘秀光;广西贵港市龙眼产业发展制约因素和对策研究[D];中国农业大学;2004年
4 谢东丽;龙眼(Dimocarpus longan Lour.)花芽几丁质酶基因克隆与植物表达载体构建[D];福建农林大学;2010年
5 李冬梅;龙眼体细胞胚胎成熟机理的研究[D];福建农林大学;2003年
6 陈春玲;龙眼体细胞胚胎发生机理的初步研究[D];福建农林大学;2001年
7 郑玲;龙眼果深加工综合利用开发研究[D];广西大学;2001年
8 韩召奋;“龙眼反季促花灵”对不同龙眼品种的效应研究[D];广西大学;2001年
9 李惠华;龙眼体胚发生过程中APX的生理学与分子生物学研究[D];福建农林大学;2005年
10 林秀莲;龙眼胚性愈伤组织限制生长保存及其生理与遗传机理的研究[D];福建农林大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 肖娟 杨海霞;泉州龙眼:“熊市”还是“牛市”?[N];市场报;2003年
2 阿华;孕妇要远离龙眼[N];大众科技报;2002年
3 吴会明;厦门龙眼有“钱途”[N];农民日报;2004年
4 闵荣琰;泉州龙眼 夹缝之间需自强[N];农民日报;2003年
5 本报记者 肖隆福 徐德昭 胡建勋;“敢”字当先 抛荒地建成亿元村[N];东莞日报;2008年
6 本报记者 周文涛;公司加农户 开拓大市场[N];广西日报;2004年
7 龙小东 李云波;龙眼丰产 “苦”多“甜”少[N];云南日报;2000年
8 谢芝新 李楠楠;龙眼港边检站送法上门[N];人民公安报;2009年
9 梁盛 葛燕梅;茂名——反季节龙眼产值近亿元[N];农民日报;2009年
10 周华;岭南龙眼:提升采后处理技术仍是一道坎[N];中华合作时报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978