棉花Aux-IAA家族基因功能的初步探究.pdf

1、棉花(Gossypium hirsutum L.)是我國重要的纖維作物和油料作物,其無限生長的特性是導(dǎo)致棉纖維產(chǎn)量降低、質(zhì)量變差原因之一。生長素是一類重要的植物生長激素,參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的許多過程。生長素/吲哚乙酸蛋白(auxin/indoleacetic acidsproteins,Aux/IAAs)是生長素信號途徑中的關(guān)鍵蛋白,但它在棉花生長發(fā)育中的調(diào)控作用及機(jī)理還不清楚。本研究利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)(virus-induc

2、ed gene silencing,VIGS)初步探究棉花營養(yǎng)生長期特異表達(dá)的Aux/IAA家族某些基因的功能,主要結(jié)果如下:
　　1.本研究利用RT-PCR從棉花中獲得Aux/IAA家族中GhAux1、GhAux3、GhAux6和GhAux7四個(gè)基因的cDNA片段,經(jīng)EcoRI/KpnI雙酶切后分別連入pTRV-RNA2載體,構(gòu)建并獲得重組質(zhì)粒病毒載體,之后分別轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌,并注射棉花幼苗子葉。農(nóng)桿菌注射后7天,采用Real-ti

3、me PCR檢測發(fā)現(xiàn)GhAux1、GhAux3、GhAux6和GhAux7在相應(yīng)沉默植株中的表達(dá)量分別較空載體對照下調(diào)了73.9％、66.8％、60.8％和51.6％,表明成功獲得四種GhAuxs基因沉默的棉花植株。
　　2.本研究對上述GhAuxs沉默棉花幼苗的生長狀況進(jìn)行分析。與空載體對照組相比,GhAux1和GhAux6沉默促進(jìn)了棉花幼苗的生長,其中GhAux1沉默棉花幼苗的株高較空載體對照組明顯增加,尤其注射后27天,比對

4、照組增加了21.4％; GhAux6沉默植株的株高也高于對照組。相反,GhAux3和GhAux7沉默抑制了棉花幼苗的生長,GhAux3沉默的棉花幼苗株高較對照組降低,尤其在注射后27天,比對照降低了17.1％,且各節(jié)間長度以及葉柄長度也顯著低于對照組;GhAux7沉默棉花幼苗的株高和第二、三節(jié)間長度均顯著低于對照。表明這四個(gè)GhAuxs基因的下調(diào)均不同程度影響了棉花幼苗的生長。
　　3.本研究采用Real-time PCR檢測了G

5、hAux1、GhAux3、GhAux6和GhAux7對棉花生長延緩劑縮節(jié)安(N,N-dimethylpiperidinium chloride,DPC)的響應(yīng),其中GhAux1、GhAux3和GhAux6的表達(dá)受到DPC的顯著抑制,而GhAux7受DPC的誘導(dǎo)表達(dá)水平顯著上調(diào)。用80mg/L的DPC處理GhAuxs沉默棉花植株,其中GhAux1沉默的棉花幼苗對DPC較空載體對照組更敏感。
　　4.本文初步研究了GhAux1沉默棉花