與花生發(fā)育以及抗耐脅迫相關(guān)基因的克隆與表達研究.pdf

1、花生是世界范圍內(nèi)廣泛栽培的油料和經(jīng)濟作物，是21世紀全球最重要的四大油料作物之一?；ㄉ漠a(chǎn)量、品質(zhì)、抗病抗逆性等歷來是影響花生產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生產(chǎn)問題。這些性狀的發(fā)育是花生體內(nèi)基因在一定環(huán)境下基因表達調(diào)控的結(jié)果，尤其與花生種子(收獲器官)本身基因的表達調(diào)控緊密相關(guān)。為了解花生種子的生長發(fā)育規(guī)律，我們實驗室從應(yīng)用功能基因組學(xué)角度先后構(gòu)建了花生莢果和種子等不同發(fā)育時期的全長文庫，并對花生種子表達基因做了初步篩選、規(guī)模測序和生物信息學(xué)分析

2、。在此基礎(chǔ)上，本文對所篩選的六個與花生種子發(fā)育和抗性相關(guān)的基因進行了較深入的研究，研究目的是了解這些相關(guān)基因在花生不同器官的表達特征、在種子不同發(fā)育階段的表達模式，以及基因表達與外界脅迫的關(guān)系，對基因的結(jié)構(gòu)功能、參與的代謝途徑和信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進行了生物信息學(xué)預(yù)測，具體研究結(jié)果如下： 1.利用半定量RT-PCR技術(shù)分析了CEM1基因、LEA基因、ACRE19-like基因、GAPDH基因、PDH-E1ACPHA基因在花生果皮、種皮和

3、胚等器官不同發(fā)育階段(10 d，20 d，30 d，40 d，50 d和60 d)的表達模式。CEM1基因只在花生果實里表達，特別是在果皮里有豐富的表達，LEA-3D10基因在果皮里有明顯表達，在其他組織表達不明顯，另一個LEA基因LEA-5H23在果皮里都表達，在胚40到50天，種皮50天明顯表達，ACRE19-like基因在果皮里有豐富的表達，在種皮和胚里有少量表達或者不表達，GAPDH基因在種皮、果皮、胚各個時期都有表達，但是表達

4、量都不高，在果皮10天、胚40天里表達稍有明顯，PDH-E1ACPHA在種皮、果皮、胚各個時期都有表達，其中果皮10天、60天、種皮60天、胚40至50天表達稍明顯。 2.利用半定量RT-PCR技術(shù)分析了CEM1基因、LEA基因、ACRE19-like基因、GAPDH基因、PDH-E1ACPHA基因在不同器官(根、莖、葉、花序、果針和幼果)的表達模式。結(jié)果表明CEM1基因只在幼果里有大量表達，果針里有少量的表達，在根、莖、葉里沒

5、有表達，LEA-3D10基因在莖、葉、花序、果針均有明顯的表達，在根中有微量表達，LEA-5H23基因在根、莖、葉、花序、果針均沒有表達，但在幼果里有明顯表達，ACRE19-like基因在根、莖、葉、花序、果針里有少量的或者沒有表達，GAPDH基因在根、莖、葉、花序、果針中都有表達，表達量沒有明顯差異，PDH-E1ACPHA在根、莖、葉、花序、果針里都有表達，但是表達量不高。 3.利用半定量RT-PCR技術(shù)分析了兩個LEA基因、

6、ACRE19-like基因在受到外界環(huán)境(干旱、低溫、水楊酸、ABA、乙烯利)誘導(dǎo)下的表達情況，結(jié)果表明：LEA基因在干旱、低溫、水楊酸、ABA誘導(dǎo)的不同時間情況下有表達，但是表達量不同，ACRE19-like基因在低溫、干旱誘導(dǎo)的情況下有明顯的表達，在水楊酸、ABA、乙烯利誘導(dǎo)下的不同時間有不同量的表達。 4.通過生物信息學(xué)分析了他們的分子量、等電點、疏水性、信號肽等方面的信息學(xué)分析，預(yù)測CEM1基因可能與花生的果皮發(fā)育有關(guān)，