棉花VP基因家族鑒定及其表達分析.pdf

1、棉花是最重要的纖維作物，也是鹽堿地的先鋒作物。開展棉花耐鹽性研究，提高棉花的耐鹽性，充分利用我國鹽堿地已成為重要的研究課題。焦磷酸酶（pyrophosphatase，PPase）是以焦磷酸（pyrophosphate，PPi）為底物的水解酶，H+-PPase（H+-translocating inorganicpyrophosphatase）是液泡膜上的一種重要質(zhì)子泵，在調(diào)控細胞膨脹、H+電化學梯度、無機離子、有機酸和糖類等次級主動運輸

2、過程中發(fā)揮著重要作用。在低溫、干旱、高濃度NaCl和厭氧條件下，可以促使VP基因的表達，維持細胞內(nèi)部平衡，可以提高植物的抗逆能力。本研究對棉花基因組中 VP基因家族成員進行了系統(tǒng)分析，利用雷蒙德氏棉、亞洲棉(石系亞1號)和陸地棉(中9807、中s9612、中9409、GK50、Y2067和GZ)為實驗材料，對VP基因各家族成員進行克隆，并根據(jù)鹽脅迫（0.4％）后各基因成員的表達量變化和轉基因種子的耐鹽性萌發(fā)能力對VP基因進行功能分析。<

3、br>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴比較系統(tǒng)的分析了棉花A、D基因組中的VP基因家族成員。利用棉屬二倍體雷蒙德氏棉（D組）和亞洲棉（A組）基因組信息，以GhVP(Gene Bank No.:ADN96173.1)序列為參考序列，共鑒定出13個VP基因成員，其中A組6個(GaVP1-GaVP6)，D組7個(GrVP7-GrVP13)，是一類在植物進化中相對比較保守的家族。⑵分析了VP基因家族的進化關系。從進化樹分析可知，同一物種內(nèi)的VP基因序

4、列相似性較高，親緣關系也相對較近；基因結構分析結果顯示，大部分 VP基因的外顯子數(shù)量都為7-8個，少數(shù)VP基因的外顯子數(shù)量差異較大，1-14個不等；對保守結構域分析可知，VP基因成員都具有多個相對保守的結構域，如肉豆蔻基化位點，酪蛋白激酶位點Ⅱ，蛋白激酶磷酸化位點等，為進一步研究棉花中 VP基因的功能提供了重要依據(jù)。⑶研究了VP基因家族的表達水平。熒光定量結果表明，VP基因成員在不同組織中的表達水平不同，其中在葉片中表達水平最高，纖維中

5、的表達水平最低，存在組織特異性。而且隨著鹽脅迫強度的增加，VP家族中不同成員的表達水平發(fā)生變化不同。⑷克隆了棉花GhVP基因。構建pBI121-GhVP::GFP熒光表達載體，采用基因槍技術轉化洋蔥內(nèi)表皮細胞，結果顯示 GhVP基因定位于細胞質(zhì)膜上。構建pBI121-GhVP::GFP熒光表達載體轉化棉花花粉，花粉熒光明顯增強，說明pBI121-GhVP::GFP基因可以在棉花中表達，為GhVP基因在棉花中表達提供依據(jù)。⑸研究了GhVP