芥菜開花調(diào)控基因SVP和AGL24的克隆及其表達(dá)分析.pdf

1、蕓薹屬起源于地中海地區(qū)，是十字花科作物中經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的一個(gè)屬，也是我國栽培面積最大、總產(chǎn)量最高的一個(gè)蔬菜作物類群，主要是由于其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適應(yīng)性強(qiáng)、變種類型多等特點(diǎn)。蕓薹屬蔬菜包括芥菜類、白菜類、甘藍(lán)類蔬菜以及白菜型、甘藍(lán)型油菜等幾大類蔬菜作物。由于芥菜在我國南方廣泛種植，研究芥菜的開花時(shí)間調(diào)控，將產(chǎn)生重大的科研和生產(chǎn)實(shí)踐價(jià)值。
　　本試驗(yàn)以芥菜為植物材料，利用已經(jīng)公開的開花調(diào)控基因的保守序列設(shè)計(jì)同源引物，克隆了開花抑制因子SVP

2、和開花促進(jìn)因子AGL24，得到了SVP和AGL24的cDNA序列，并根據(jù)序列設(shè)計(jì)了相應(yīng)的用于實(shí)時(shí)定量PCR的特異性引物，研究了不同開花途徑下SVP和AGL24在芥菜不同部位的特異性表達(dá)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、開花抑制因子SVP的克隆與分析
　　利用已經(jīng)公開的開花時(shí)間基因的保守序列設(shè)計(jì)同源引物，從芥菜葉片總RNA反轉(zhuǎn)錄的第一鏈cDNA中擴(kuò)增得到的SVP基因片段大小為739bp，包含726bp的開放閱讀框，預(yù)計(jì)編碼241個(gè)

3、氨基酸殘基。
　　采用生物信息學(xué)的方法，利用Smart等多種軟件研究了芥菜SVP蛋白與其他物種SVP的同源性、系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系等，還預(yù)測(cè)了芥菜SVP的結(jié)構(gòu)域、磷酸化位點(diǎn)、親水性、跨膜區(qū)域、信號(hào)肽、亞細(xì)胞定位以及其二維和三維結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果表明:編碼241個(gè)氨基酸殘基的芥菜SVP蛋白分子量為27.36kD，pI約為5.57;芥菜SVP與蕪菁BrSVP的親緣關(guān)系最近，與馬鈴薯StSVP和川桑MnSVP的親緣關(guān)系最遠(yuǎn);芥菜SVP為MIKC型蛋

4、白;芥菜SVP可能發(fā)生磷酸化的位點(diǎn)共有12個(gè)，其中絲氨酸(Ser)10個(gè)、蘇氨酸(Thr)1個(gè)、酪氨酸(Tyr)1個(gè);在芥菜SVP的35-50aa處存在疏水區(qū)域;芥菜SVP不含有信號(hào)肽，不屬于胞外分泌蛋白或膜蛋白;二級(jí)結(jié)構(gòu)主要以α螺旋和隨機(jī)卷曲為主。
　　2、開花促進(jìn)因子AGL24的克隆與分析
　　利用已經(jīng)公開的開花時(shí)間基因的保守序列設(shè)計(jì)同源引物，從芥菜葉片總RNA反轉(zhuǎn)錄的第一鏈cDNA中擴(kuò)增得到的AGL24基因片段大小為6

5、66bp，包含666bp開放閱讀框，預(yù)計(jì)編碼221個(gè)氨基酸殘基。
　　采用生物信息學(xué)的方法，利用Smart等多種軟件研究了芥菜AGL24蛋白與其他物種AGL24的同源性、系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系等，還預(yù)測(cè)了芥菜AGL24的結(jié)構(gòu)域、磷酸化位點(diǎn)、親水性、跨膜區(qū)域、信號(hào)肽、亞細(xì)胞定位以及其二維和三維結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果表明:編碼221個(gè)氨基酸殘基的芥菜AGL24蛋白分子量為24.90kD，pI約為7.67;芥菜AGL24與甘藍(lán)型油菜BnAGL24的親緣關(guān)

6、系最近，與白毛楊PtAGL24的親緣關(guān)系最遠(yuǎn);芥菜AGL24為MIKC型蛋白;芥菜AGL24可能發(fā)生磷酸化的位點(diǎn)共有17個(gè)，其中絲氨酸(Ser)15個(gè)、蘇氨酸(Thr)1個(gè)、酪氨酸(Tyr)1個(gè);在芥菜AGL24的35-50aa處存在疏水區(qū)域;芥菜AGL24不含有信號(hào)肽，不屬于胞外分泌蛋白或膜蛋白;二級(jí)結(jié)構(gòu)主要以α螺旋和隨機(jī)卷曲為主。
　　3、不同開花途徑下SVP在芥菜不同部位的表達(dá)分析
　　利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)分析了不同

7、開花途徑（包括自主途徑、春化途徑和光周期途徑）中SVP基因在芥菜葉片和莖尖的表達(dá)情況。結(jié)果顯示:芥菜SVP主要在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段表達(dá)，抽薹前達(dá)到表達(dá)高峰，抽薹時(shí)期表達(dá)急劇降低，隨后又有所增加，總體呈現(xiàn)“先升后降”的趨勢(shì)。并且，三個(gè)途徑中SVP在莖尖中的表達(dá)呈現(xiàn)出相似的規(guī)律，葉片中SVP的表達(dá)規(guī)律具有差異性。
　　4、不同開花途徑下AGL24在芥菜不同部位的表達(dá)分析
　　利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)分析了不同開花途徑（包括自主途徑、春化