小麥膨脹素基因及其等位基因表達研究.pdf

1、膨脹素是在酸性條件下誘導(dǎo)植物細胞發(fā)生松弛和不可逆伸展的細胞壁蛋白，在植物的生長發(fā)育過程中起重要作用。在前期小麥膨脹素家族基因克隆和表達特性分析的基礎(chǔ)上，本論文篩選了其中受赤霉素誘導(dǎo)的家族成員，獲得了4個受赤霉素誘導(dǎo)表達的膨脹素基因的啟動子及上游調(diào)控序列，并對其中一個TaEXPB2基因的部分同源基因及其等位基因的表達進行了較系統(tǒng)研究。主要研究成果如下： 1.采用半定量RT-PCR方法，檢測了小麥膨脹素基因在赤霉素誘導(dǎo)下的表達模式，

2、發(fā)現(xiàn)不同膨脹素基因?qū)Τ嗝顾氐捻憫?yīng)有所不同，其中TaEXPB1、TaEXPB2、TaEXPB7、TaEXPB8、TaEXPB9、TaEXPA1、TaEXPA3等7個膨脹素基因在赤霉素處理后增強表達。 2.采用GenomeWalker的方法，獲得了4個小麥膨脹素基因(TaEXPB2、TaEXPB7、TaEXPB9、TaEXPA1)的啟動子和上游調(diào)控序列，利用5RACE的方法確定了這些基因的轉(zhuǎn)錄起始位點，并利用植物順式作用元件數(shù)據(jù)庫對

3、各啟動子區(qū)所含的順式作用元件進行了分析。發(fā)現(xiàn)在響應(yīng)赤霉素的小麥膨脹素基因的啟動子區(qū)含有赤霉素的響應(yīng)元件。 3.對TaEXPB2基因的啟動子進行了較深入研究，包括啟動子的多態(tài)性、表達活性及染色體定位分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TaEXPB2基因的啟動子區(qū)域在不同小麥品種中存在單倍型差異，可以分為長、短兩種類型。長啟動子單倍型在轉(zhuǎn)錄起始位點前56bp處有一個276bp的MITE插入。該MITE屬于tourist-like類型轉(zhuǎn)座子。將含有MIT

4、E插入的TaEXPB2基因啟動子構(gòu)建GUS報告載體轉(zhuǎn)化擬南芥，組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)該啟動子可以驅(qū)動GUS基因在擬南芥的根、莖、葉、花和果莢中表達，表明該啟動子是具有活性的組成型表達的啟動子。定位研究表明，克隆到的TaEXPB2基因啟動子位于中國春1A染色體長臂0.17-0.46的位置。 4.對TaEXPB2基因的結(jié)構(gòu)、染色體位置、部分同源染色體上部分同源基因之間的序列差異及表達差異進行了深入的研究。通過3'RACE獲得了TaEXPB

5、2基因的3'非翻譯區(qū)。克隆了小麥A、B、D三個基因組上的TaEXPB2基因的三個部分同源基因TaEXPB2-1A，TaEXPB2-1B，和TaEXPB2-1D，并利用中國春的缺體-四體系、端體系和缺失系將這三個部分同源基因定位在染色體的1AL-1(0.17-0.46)，1BL-6(0.32-0.47)、1DL-2(0.41-1)區(qū)域。 5.在不同小麥品種(系)中分析了TaEXPB2基因部分同源基因之間的相對表達。結(jié)果表明：在所有

6、小麥品種(系)中以TaEXPB2-JB基因表達量最高；在啟動子區(qū)沒有MITE轉(zhuǎn)座子插入的小麥品種中，TaEXPB2-1A基因的表達量高于TaEXPB2-1D；在啟動子區(qū)有MITE轉(zhuǎn)座子插入的小麥品種中TaEXPB2-1A基因的表達量與TaEXPB2-1D基因的表達量基本相等。 6．對F<,1>中TaEXPB2-1A和TaEXPB2-1B等位基因差異表達進行了研究。發(fā)現(xiàn)，TaEXPB2-1A，TaEXPB2-1B基因在雜種F<,1