巨龍竹AINTEGUMENTA基因的克隆和分析.pdf

1、植物生長的過程是其體內(nèi)細胞的增殖、擴大和充實過程，所以細胞的增殖發(fā)育，對整個植物體來說就是量的增加，是生長發(fā)育。ANT基因是一個植物所特有的器官生長發(fā)育調(diào)控基因，它的作用是在植物器官發(fā)生期間，通過保持細胞競爭性分生來調(diào)控細胞分化和器官生長，從而使得植物器官及其本身生長發(fā)育得到充分拓展。而巨龍竹具有稈形巨大，生長迅速的生長特性，被認為是世界上最高大的竹子。因此，根據(jù)ANT基因?qū)ζ鞴偕L發(fā)育的調(diào)控機制推測，巨龍竹ANT基因在其稈莖生長發(fā)育的

2、過程中起到了關鍵性的作用。
　　 調(diào)控巨龍竹這一獨特生長特性的基因應該不是單一的，這些基因在植物生命科學研究上，特別是在農(nóng)林業(yè)科學研究方面有著可觀的利用價值。巨龍竹單稈出材率高，單位面積產(chǎn)量大，是優(yōu)良筍材兼用竹種，特別是高大的稈莖提高了其加工利用率和使用范圍，工業(yè)化利用價值很高，所以對其生長發(fā)育相關基因的研究是很有運用前景的?；诰摭堉癃毺氐亩捛o生長特性以及國外關于ANT基因?qū)χ参锲鞴偕L調(diào)控的研究結果，研究試驗對巨龍竹進行了A

3、NT基因的克隆和分析。
　　 研究試驗首先采用兩種植物總RNA抽提試劑，成功地提取到了完整性較好、濃度較高的巨龍竹總RNA；并且應用生物軟件DNAMAN和Primer Premier5設計了同源簡并引物以及基因特異性引物；然后運用RT-PCR技術與RACE技術結合的方法成功地克隆到了1914bp巨龍竹ANT基因的全長cDNA序列。由全長cDNA序列可知，所克隆巨龍竹ANT基因的mRNA序列含有不太明顯的5'端“帽子”結構和3'端

4、poly（A）“尾巴”，這與真核生物mRNA特征相符。
　　 根據(jù)所克隆的巨龍竹ANT基因cDNA序列，運用生物學軟件和生物信息學的方法對其進行了大量的分析研究。分析預測得出，巨龍竹ANT基因的mRNA序列與水稻、擬南芥、蓖麻等多種植物的ANT基因mRNA序列和.AINTEGUMENTA-like基因mRNA序列有著很高的序列相似性；并且含有一個836bp的開放閱讀框，其起始密碼子為ATG終止密碼子為TAA，編碼一個含有278個

5、氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，即巨龍竹ANT蛋白。巨龍竹ANT蛋白與水稻、擬南芥、煙草等多種植物ANT蛋白和AINTEGUMENTA-like蛋白有著較高的同源性，其相對分子質(zhì)量為30358.7，理論等電點為7.76，分子式為C1315H2047N383O422S12，總原子數(shù)為4179.此蛋白質(zhì)沒有前導肽將其引導進人其它亞細胞器，而是留在細胞質(zhì)中經(jīng)過翻譯后修飾加工成為成熟蛋白質(zhì)直接發(fā)揮其獨特的生物學功能。該蛋白屬于親水可溶性蛋白質(zhì)。二級結構預測

6、分析表明，ANT蛋白由26％的α-螺旋、23％的β-轉角、20％的β-折疊片和32％的無規(guī)則卷曲組成，α-螺旋和無規(guī)則卷曲是此蛋白最大量的結構元件，而β-轉角和β-折疊片則散布于整個蛋白質(zhì)中。該蛋白含有兩個功能結構域，其中一個屬于AP2蛋白家族成員，另一個是未知結構域。
　　 克隆試驗和預測分析結果充分表明，研究試驗成功克隆得到巨龍竹ANT基因，該基因可以用于后續(xù)研究。本研究為今后研究巨龍竹速生與巨大的分子機制鋪墊了很好的基礎。