洋蔥A、B、C、E功能MADS-box基因的克隆與表達分析.pdf

1、洋蔥(Allium cepa L.)為單子葉天門冬目(Asparagale)蔥科(Alliacea)蔥屬（Allium）兩年生二倍體(2n=2x=16)蔬菜作物，原產(chǎn)于亞洲，因含有豐富的營養(yǎng)成分和耐儲運等特點而被廣泛種植。為解釋洋蔥花器官發(fā)育的分子機制，本研究以紫皮洋蔥常規(guī)品種‘RUPI’為實驗材料，應(yīng)用RACE方法克隆了6個洋蔥MADS-box基因AcFUL、AcDEF、AcPI、AcAG、AcAGL6和AcSEP3的全長cDNA序列

2、，基于生物信息學(xué)方法對基因的氨基酸序列進行了序列特征分析和系統(tǒng)發(fā)育分析。半定量RT-PCR和實時定量PCR分析基因在洋蔥不同器官的表達模式。本研究結(jié)果為深入闡釋洋蔥花器官同源異型MADS-box基因調(diào)控花發(fā)育的分子機理奠定了基礎(chǔ)。
　　(1)應(yīng)用RACE方法獲得了包含完整開放閱讀框的AcFUL、AcDEF、AcPI、AcAG、AcAGL6和AcSEP3基因的全長cDNA序列。
　　(2)為闡釋所克隆基因與已確認(rèn)的MADS-b

3、ox基因之間的同源性，利用生物信息學(xué)相關(guān)軟件對6個基因的氨基酸序列進行了序列特征和系統(tǒng)發(fā)育分析。序列特征分析結(jié)果顯示，AcFUL、AcDEF、AcPI、AcAG、AcAGL6和AcSEP3基因分別編碼242、205、224、229、241和240個氨基酸，其氨基酸序列都具有典型的MIKC型結(jié)構(gòu)，多肽鏈的C末端分別含有A、B、C、E功能基因家族特有的基序。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，AcFUL基因?qū)儆趩巫尤~A功能基因中的FUL-like進化系;Ac

4、PI基因和AcDEF基因分別屬于單子葉B功能基因家族的PI/GLO進化系和AP3/DEF進化系;AcAG基因?qū)儆趩巫尤~C功能基因家族的AG-like進化系;AcAGL6基因?qū)儆趩巫尤~E功能基因家族的AGL6-like進化系;AcSEP3基因?qū)儆趩巫尤~E功能基因家族的SEP3-like進化系。
　　(3)半定量RT-PCR和實時定量PCR分析結(jié)果表明:洋蔥的6個MADS-box基因在所有的花器官中均能檢測到表達，在營養(yǎng)器官中未檢測到

5、表達信號或者低水平表達。AcFUL基因在花蕾、葉和花葶中低水平表達，在膜狀總苞、雄蕊和花瓣中中等水平表達，在心皮和開放的花中高水平表達，這些揭示了AcFUL基因不僅參與花器官特性的決定，還可能與果實和葉片發(fā)育有關(guān);AcPI和AcDEF基因在花瓣和雄蕊高水平表達，在膜狀總苞、花瓣、花蕾、開放的花和花葶中中等水平表達，在根、假莖和葉中低水平表達，與B功能基因主要決定花瓣和雄蕊的特性相符;AcAG基因特異地在雌雄蕊中高水平表達，在膜狀總苞、花