西瓜ACC合成酶基因的表達(dá)分析與克隆.pdf

1、植物性別分化是在一定遺傳背景控制下的高度復(fù)雜的生理生化及形態(tài)發(fā)生的過程,也是植物發(fā)育分子生物學(xué)中研究基因表達(dá)調(diào)控的良好的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及需要探討的重大問題之一。葫蘆科瓜類作物由于其性別分化的特異性導(dǎo)致了花性型的多樣性,且其性別表達(dá)容易受到外在因子的影響,因此成為植物性別分化研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)材料。西瓜作為重要的葫蘆科瓜類作物,其花性型分化受乙烯影響,因此探索西瓜中乙烯的生物合成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與花性型分化的關(guān)系成為本研究的重點(diǎn),研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步考察植物

2、性別分化的分子調(diào)控機(jī)制具有重要的指導(dǎo)意義。
　　 本研究依據(jù)Genebank中西瓜ACC合成酶基因(ACS)序列設(shè)計(jì)引物,克隆強(qiáng)雌性系西瓜ACS基因／片段,通過半定量RT—PCR和實(shí)時(shí)定量PCR分析ACS基因在西瓜強(qiáng)雌性系和普通花性型系中的時(shí)空表達(dá)情況,為探明ACS基因與西瓜花性型分化和西瓜強(qiáng)雌性狀間的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)50mg／L和100mg／L的乙烯利處理西瓜幼苗能夠降低西瓜雌花率,高濃度

3、乙烯利溶液(300mg／L和500mg／L)對(duì)西瓜植株產(chǎn)生藥害作用。
　　 (2)以強(qiáng)雌性西瓜莖尖RNA為模板,克隆得到4個(gè)ACS基因／片段,分別為Cit-ACS1、Cit-ACS2、Cit-ACS3和Cit-ACS4,與已報(bào)道的西瓜ACS基因序列同源性為99.8-100％。構(gòu)建了ACC合成酶的系統(tǒng)進(jìn)化樹,并分析了Cit-ACS1基因編碼蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)。
　　 (3)ACS基因表達(dá)分析表明:Cit-ACS1基因

4、在普通花性型系TD-2的除雄花成花以外的花器官中表達(dá)量均高于強(qiáng)雌性系TD-1,且用50rag／L乙烯利處理幼苗2周后,植株莖尖中Cit-ACS1基因表達(dá)上調(diào),雌花率下降,初步推斷Cit-ACS1基因低水平的表達(dá)有利于雌花分化,高水平表達(dá)抑制雌花分化。Cit-ACS2基因僅在西瓜強(qiáng)雌性系TD-1和普通花性型系TD-2的營養(yǎng)器官(幼葉和卷須)中表達(dá),對(duì)花性型分化影響較小。Cit-ACS3基因在西瓜強(qiáng)雌性系TD-1的2-4mm、4-6mm雌花