綿果薺、卷果澀薺CBF基因的克隆及分析.pdf

1、低溫逆境脅迫是限制植物生長發(fā)育的重要因子。當植物處于低溫逆境脅迫時,一系列與抗逆相關(guān)的基因被誘導表達,而CBF(C-repeat binding factor)基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子就可以激活這一系列與抗逆相關(guān)的功能基因的表達。早春短命植物是一類在春季或夏初短時間里迅速完成生活周期的特殊生態(tài)類型的草本植物。早春短命植物在低溫條件下可正常萌發(fā)生長,其必定具備高效的抗冷機制。本研究以綿果薺[Lachnoloma lehmannii Bunge]

2、、卷果澀薺[Malcolmia scorpioides (Bunge) Boiss]和粗果庭薺[Alyssum dasycarpum Steph.ex Willd]三種早春短命植物為材料,對它們開展了抗冷性評價,并進行了綿果薺和卷果澀薺抗冷相關(guān)的CBF基因克隆,生物信息學分析、表達量分析及其原核表達載體構(gòu)建等研究,為進一步研究CBF基因功能奠定基礎(chǔ),并為深入研究早春短命植物抗寒分子機理提供理論指導。
　　1、4℃條件下對三種早春短

3、命植物進行不同時間的低溫處理,測定其7項生理生化指標,綜合評價三種植物的抗冷能力。結(jié)果表明,三種植物的抗冷能力從大到小依次為:卷果澀薺>綿果薺>粗果庭薺;單一生理生化指標很難反映植物抗冷能力,相對電導率、游離脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD酶活性及POD酶活性能較好反映各材料的抗冷性大小,可作為早春短命植物抗冷性鑒定的綜合參考指標。
　　2、通過同源克隆策略和RT-PCR技術(shù),克隆了綿果薺和卷果澀薺的CBF基因,并設(shè)計全長引物對其

4、進行驗證。測序結(jié)果表明已成功獲得綿果薺、卷果澀薺的CBF基因,通過對拼接得到的cDNA和驗證所得的DNA進行比較,發(fā)現(xiàn)CBF基因不含有內(nèi)含子。將克隆所得基因序列提交到GenBank數(shù)據(jù)庫,獲得基因登錄號,綿果薺CBF基因登錄號為JQ687132,卷果澀薺CBF基因登錄號為JQ687138。
　　3、用生物信息學方法分析、預測綿果薺CBF、卷果澀薺CBF基因的結(jié)構(gòu)及功能特點。綿果薺和卷果澀薺CBF基因及其編碼蛋白都具有CBF基因家族

5、成員共有的特征,初步判斷克隆所得的綿果薺和卷果澀薺CBF基因具有與其他植物CBF基因相似的功能,將綿果薺的CBF基因命名為LlCBF基因,卷果澀薺的CBF基因命名為MsCBF基因。
　　4、使用熒光定量RT-PCR技術(shù),以Actin基因為內(nèi)參對LlCBF基因、MsCBF基因的低溫誘導表達量進行分析。結(jié)果表明,當脅迫2h時,MsCBF的表達量達到最大,與對照相比提高了近10倍。在低溫脅迫6h時,根、莖、葉中的LlCBF基因表達量均達