玉米拓撲異構(gòu)酶Ⅰ基因ZmTop1的克隆及其表達分析.pdf

1、玉米是我國最重要的三大糧食作物之一，同時也是重要的飼料作物、經(jīng)濟作物和能源作物，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。拓撲異構(gòu)酶Ⅰ在自然界廣泛存在，在生物體的生長發(fā)育過程中具有十分重要的功能。迄今為止，尚未見到禾谷類作物拓撲異構(gòu)酶Ⅰ基因克隆以及表達分析的報道。本研究對玉米拓撲異構(gòu)酶Ⅰ基因ZmTop1進行了分子克隆與序列特征分析，同時對該基因在環(huán)境脅迫、激素處理下的表達模式進行了分析。研究結(jié)果如下:
　　 (1)玉米拓撲異構(gòu)酶Ⅰ基因ZmTop

2、1基因組DNA全長5325 bp，含有15個外顯子和14個內(nèi)含子。ZmTop1基因全長cDNA序列大小為3265 bp，可讀框長度為2715 bp，編碼904個氨基酸。
　　 (2)序列分析表明，904個氨基酸具有四個保守結(jié)構(gòu)域。玉米拓撲異構(gòu)酶Ⅰ序列與水稻等其它植物拓撲異構(gòu)酶Ⅰ序列的相似性較高?；谌送負洚悩?gòu)酶Ⅰ的結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建了玉米拓撲異構(gòu)酶I的空間結(jié)構(gòu)。在玉米ZmTop1基因啟動子區(qū)域，存在參與植物激素與光信號應(yīng)答、非生物學(xué)

3、脅迫響應(yīng)的169個順式調(diào)控元件。利用生物信息學(xué)策略將玉米拓撲異構(gòu)酶Ⅰ定位于玉米的細胞核。
　　 (3)玉米拓撲異構(gòu)酶1基因ZmTop1在玉米葉、根、雄穗、雌穗、莖稈中均能檢測到表達。
　　 (4)干旱、高溫、低溫等非生物脅迫處理下，玉米葉和根中ZmTop1表達量隨脅迫時間的推移表現(xiàn)出一定的波動性。特定濃度激素處理后玉米葉中的ZmTop1表達量變幅較小，根中ZmTop1表達量分別在處理后2h和24h達到最高。不同濃度激素處