不结球白菜分蘖调控基因BcMAX1和BcMAX2的表达分析和功能研究

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不结球白菜(Brassica rapa ssp.chinensis Makino)属于十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica),原产于中国,是我国一种重要的叶菜类蔬菜,具有生长期短、适应性强等特点,因此在我国广泛种植,并且可以达到蔬菜周年供应的要求。本研究克隆了两个不结球白菜分蘖相关基因BcMAX1和BcMAX2,分析了它们编码的蛋白质的生化信息并预测其二级结构,同时比较了BcMAX1和BcMAX2在不结球白菜‘马耳头’(分蘖菜)和‘苏州青’(不分蘖菜)不同生长时期不同组织(根、茎尖、叶片和腋芽)中的相对表达量。克隆了BcMAX1的启动子并分析了其序列。利用拟南芥过表达植株和不结球白菜‘苏州青’沉默植株并研究了BcMAX1基因及独角金内酯响应基因BcMAX2和BcD14表达水平;利用酵母双杂交(yeasttwo-hybrid,Y2H)技术筛选和验证了 BcMAX2的互作蛋白,同时利用双分子荧光互补技术(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)进行了 BcMAX2与其它蛋白的互作验证。本文主要研究结果如下:1克隆得到一个不结球白菜MAX基因BcMAX1及其启动子。BcMAX1启动子中含有一个与分生组织的表达有关的CAT-box。表达分析揭示BcMAX1主要在腋芽伸长形成分蘖的过程中表达,尤其是在‘马耳头’幼嫩的叶片中。BcMAX1过表达拟南芥侧枝减少,BcMAX1及独角金内酯响应基因BcMAX2和BcD14表达量在过表达拟南芥中升高,在不结球白菜‘苏州青’沉默植株中表达量下降。2克隆得到一个不结球白菜MAX基因BcMAX2。表达分析揭示BcMAX2在不结球白菜‘马耳头’和‘苏州青’的根、茎尖、叶片和腋芽中均有表达,但具有特异性。构建酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-BcMAX2并验证其对酵母细胞的自毒性和自激活性。之后对不结球白菜cDNA文库进行酵母双杂交筛选,得到197个候选互作蛋白,其中多数候选互作蛋白具有结合活性和催化活性,部分候选蛋白还参与了植物的信号转导和逆境响应。利用Y2H系统和BiFC验证得到三个互作蛋白:Bra026970、Bra030640 和 Bra021080。
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