禾本科牧草分蘗形態(tài)及產(chǎn)量關(guān)聯(lián)基因克隆與表達(dá)特性研究.pdf

1、分蘗是指禾本科植物莖稈基部節(jié)上產(chǎn)生的獨(dú)立于主干的分支發(fā)生過(guò)程，決定著農(nóng)作物穗數(shù)。通過(guò)分蘗進(jìn)行克隆生長(zhǎng)的牧草、雜草等克隆植物常以其耐鹽堿、耐貧瘠、抗寒冷等諸多優(yōu)良性狀而成為群落的建群種和優(yōu)勢(shì)種。以水稻功能基因作參照來(lái)克隆賴(lài)草屬和羊茅屬相應(yīng)功能基因，并對(duì)新得到的相應(yīng)功能基因進(jìn)行綜合分析和驗(yàn)證，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)，獲取該關(guān)鍵功能基因的表達(dá)時(shí)段、組織特異性數(shù)據(jù)，結(jié)合功能基因的綜合分析，初步揭示相應(yīng)關(guān)鍵功能基因?qū)瘫究颇敛菪螒B(tài)分化的影響及

2、產(chǎn)量構(gòu)成的貢獻(xiàn)，并進(jìn)而對(duì)其應(yīng)用前景作出初步評(píng)價(jià)。
　　通過(guò)電子克隆方法獲得禾本科賴(lài)草屬和羊茅屬共6個(gè)功能基因，提交Genbank獲得登錄號(hào)。其中，羊茅屬中編碼一種MADS-box轉(zhuǎn)錄因子的OsMdp1基因和調(diào)控葉綠素合成的OsHAP3基因的登錄號(hào)分別是JQ317021、JX312558;賴(lài)草屬中編碼一種環(huán)形E3泛素連接酶的DW2基因、編碼葉綠素a-b結(jié)合蛋白的cca-bbp基因、編碼調(diào)控側(cè)芽生長(zhǎng)的負(fù)調(diào)控因子的TB1基因和編碼鋅指核

3、轉(zhuǎn)錄因子的PROG1基因，登錄號(hào)分別為JQ083606、JX397992、KC479014和KC493770。這些基因通過(guò)電子克隆方法的獲得對(duì)后續(xù)進(jìn)行實(shí)際克隆奠定了基礎(chǔ)?；谏鲜鲅芯炕A(chǔ)，對(duì)賴(lài)草屬中有關(guān)抗鹽堿特性的ACC基因進(jìn)行克隆。通過(guò)同源基因克隆技術(shù)獲得其保守區(qū)序列，經(jīng)測(cè)序后得到的序列為341bp，與羊草LcA04F05基因進(jìn)行同源性分析，一致性為65.29％。通過(guò)生物信息學(xué)手段，預(yù)測(cè)該基因的開(kāi)放閱讀框，編碼99個(gè)氨基酸，分子量11

4、275道爾頓，編碼區(qū)位于基因的41～341bp，為親水性蛋白。將該編碼框翻譯所得的氨基酸序列與小麥ACC基因編碼的氨基酸序列之間進(jìn)行蛋白質(zhì)同源性分析得到47.83％的一致性，其保守區(qū)的一致性高達(dá)99％。二級(jí)結(jié)構(gòu)是由α螺旋(占37.00％)，β折疊(占18.00％)，無(wú)規(guī)卷曲(占45.00％)組成，無(wú)其他二級(jí)結(jié)構(gòu)。預(yù)測(cè)其屬于α-酮戊二酸/鐵依賴(lài)性加雙氧酶(2-oxoglutarate/Fe(Ⅱ)-dependent dioxygenase

5、)蛋白質(zhì)家族。ACC基因的克隆為賴(lài)草抗鹽堿相關(guān)調(diào)控的研究提供依據(jù)。
　　探究日光照時(shí)長(zhǎng)對(duì)賴(lài)草LRC1基因表達(dá)的影響，葉片及葉鞘部位的檢測(cè)結(jié)果推測(cè)LRC1基因表達(dá)量高低受到日光照時(shí)長(zhǎng)的影響;莖部分的檢測(cè)結(jié)果顯示在正常培養(yǎng)和逐級(jí)縮短光照時(shí)長(zhǎng)處理?xiàng)l件下，LCR1基因表達(dá)量呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)，但是前者遞減的程度較后者緩慢，隨著時(shí)間的推移和分化進(jìn)程的推進(jìn)，在取樣階段后期，基因表達(dá)量減少的趨勢(shì)發(fā)生波動(dòng)，推測(cè)該基因在該組織部分可能行使新的功能;莖

6、根結(jié)合部分的檢測(cè)結(jié)果推測(cè)日光照時(shí)長(zhǎng)縮短對(duì)LRC1基因表達(dá)有抑制作用，而未施加處理?xiàng)l件時(shí)LRC1基因表達(dá)量在有波動(dòng)的前提下，基本呈現(xiàn)表達(dá)量平穩(wěn)的趨勢(shì)，推測(cè)在正常培養(yǎng)條件下該基因表達(dá)量基本維持恒定。日光照時(shí)長(zhǎng)這一外界環(huán)境因子對(duì)賴(lài)草LRC1表達(dá)影響的研究為進(jìn)一步探究其他環(huán)境因子對(duì)該基因表達(dá)的影響提供了示范，同時(shí)為探究其他禾本科功能基因的表達(dá)調(diào)控模式奠定了基礎(chǔ)。
　　本課題研究的開(kāi)展，為從分子和基因調(diào)控水平對(duì)典型草原代表屬尤其是通過(guò)分蘗進(jìn)