紅麻轉(zhuǎn)非全長HcPDIL5-2a誘導(dǎo)的雄性不育系內(nèi)源激素的變化及TIR1基因的克隆和遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、植物激素幾乎調(diào)節(jié)著植物發(fā)育的每一方面，而其在雄蕊發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用，對(duì)于雄蕊育性顯得尤為重要?；ㄋ幇l(fā)育中植物激素的合成、運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)任何一步出現(xiàn)問題都將會(huì)導(dǎo)致雄性不育。TIR1蛋白作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的一員，它對(duì)生長素的感應(yīng)對(duì)于其下游依賴生長素信號(hào)的相關(guān)花藥發(fā)育基因的表達(dá)舉足輕重?；ㄋ幇l(fā)育的正常與否往往關(guān)系著植物的育性。對(duì)生長素相關(guān)基因在紅麻花藥發(fā)育中作用的研究，為紅麻雄性不育機(jī)理研究提供了理論依據(jù)。
　　前人通過花粉管通道法，利用

2、紅麻非全長HcPDIL5-2a基因轉(zhuǎn)化紅麻722B保持系材料，從而獲得雄性不育突變體HMS。本研究在這基礎(chǔ)上以紅麻轉(zhuǎn)非全長HcPDIL5-2a基因雄性不育系HMS和722B保持系為材料，通過高效液相測定內(nèi)源激素含量，分析HMS和722B內(nèi)源激素的變化;采用同源克隆和分子生物學(xué)方法克隆了紅麻生長素受體基因HcTIR1基因，并利用RT-qPCR的方法分析了該基因在不育系和保持系中的相對(duì)表達(dá)量;為了進(jìn)一步確認(rèn)HcTIR1基因在雄性不育中的作用

3、，將HcTIR1基因構(gòu)建植物超量表達(dá)載體和干擾載體，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化煙草，驗(yàn)證其基因功能。獲得的主要結(jié)果如下:
　　1.內(nèi)源激素測定結(jié)果顯示，HMS不育系中三個(gè)時(shí)期花藥的IAA、GA均低于722B，而ABA的情況卻與之相反。HMS不育系中IAA和GA含量的變化趨勢為下降，而722B中IAA含量變化也是呈下降趨勢，但其GA變化趨勢為上升。兩系的ABA含量變化趨勢一致，但HMS不育系每個(gè)時(shí)期的ABA含量明顯高于722B的相應(yīng)時(shí)期?？?/p>

4、見，非全長HcPDIL5-2a基因確實(shí)在HMS雄性不育系中對(duì)激素代謝產(chǎn)生了影響。
　　2.根據(jù)紅麻花藥轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)方法克隆了HcTIR1基因的cDNA和gDNA，它們的長度分別為1761bp和2726bp;HcTIR1基因有2個(gè)內(nèi)含子，它們的長度分別為688bp、277bp，將HcTIR1基因cDNA序列提交至NCBI數(shù)據(jù)庫，GenBank登陸號(hào):KY613992;HcTIR1基因編碼586個(gè)氨基酸，是富含LRR的F-b

5、ox蛋白。
　　3.利用RT-qPCR技術(shù)分析了HcTIR1基因在根、莖、葉及花藥不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)情況，結(jié)果表明，HMS系和保持系722B中HcTIR1基因在根、莖、葉表達(dá)差異不顯著，而花藥不同發(fā)育時(shí)期表達(dá)差異顯著。在花藥三個(gè)時(shí)期均顯著下調(diào)，在四分體時(shí)期表達(dá)量僅為722B的0.088倍，單核期為0.116倍，雙核期為0.018倍。說明非全長HcPDIL5-2a基因影響了HcTIR1礎(chǔ)基因的表達(dá)。成功構(gòu)建了HcTIR1基因的超量表