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MADS-box家族基因在植物生长发育中起着重要的作用,尤其在控制植物花器官的形成发育方面起着重要的作用。SOC1基因作为编码MADS-box家族的重要一员,能够集成多种温度、激素、年龄相关的开花信号,是重要的开花调控关键基因。近年来,科研人员对植物SOC1基因的研究不断深入,在水稻、葡萄、苹果、草莓、牡丹、豌豆、玉米、白桦、拟南芥等多种植物中相继克隆SOC1基因,不断完善其参与的功能及机理。但对于金柑的SOC1基因的研究未见报道,为了深入研究金柑SOC1基因的功能,本研究基于金柑转录组测序数据de novo组装分析的基础上,获得SOCl同源基因片段序列信息。通过同源基因克隆方法,克隆出SOC1同源基因cDNA全长,分析了融安金柑SOC1的生物学特点,探讨融安金柑SOC1在生殖器官和营养器官的表达特性,并对其进行转基因研究,初步获得如下结果:(1)通过生物信息学分析表明FcSOCl同源基因的cDNA序列为660bp和636bp,编码220和212个氨基酸,分别命名为FcSOC1a和FcSOC1b。FcSOC1a理论蛋白质的分子量为:25204.7 Da,等电点:9.36;原子个数为3561;分子式为:C1085H1796N332O339S9;脂肪族指数(Aliphatic index)大致为76.73;不稳定指数(Instability index)大致为53.23;蛋白质疏水性(Grand average of hydropathicity, GRAVY)为:-0.831。FcSOC1b理论蛋白质的分子量为24829.4Da、等电点8.9、原子个数为3488、分子式C1067H17S5N319O333S14、不稳定指数53.73;脂肪族指数为77.31、蛋白质疏水性为-0.823。FcSOC1a和FcSOC1b序列的N端为均为M(甲硫氨酸),两者表达蛋白在活体哺乳动物的红细胞的半衰期均为30小时左右,在活体酵母中半衰期均在20小时以上,在活体大肠杆菌均在10以上。在基因的同源性比较分析中,结果显示其与同属于芸香科的克里曼丁桔SOCl相似性达98%,和甜橙SOC1的相似性达到90%以上。FcSOC1a和FcSOC1b与葡萄的相似性也达到75%和65%。这对同源基因与麻风树、荷花、醉蝶花、拟南芥同源相似性达到50%以上。系统进化树分析表明,FcSOC1a与克里曼丁桔聚在一起,FcSOC1b与葡萄聚在一起。FcSOC1a和FcSOC1b这对同源基因相距较远。序列对比和进化树分析表明,FcSOC1a和FcSOC1b编码的蛋白中含有一个保守的MADS盒结构以及包含半保守的k结构域。(2)通过实时荧光定量PCR分析探讨融安金柑SOC1基因的表达模式发现:FcSOC1a和FcSOC1b在生殖器官和营养器官中均有表达,并且都在花器官中高水平表达。在营养器官中,FcSOC1同源基因在嫩叶、嫩茎、老叶、老茎中高表达,在幼树茎和叶中几乎没有表达。在生殖器官各个部位中,FcSOC1a和FcSOC1b均在花蕾中表达,在1.0 mm(花1)、花蕾2.0-3.0 mm(花2)、花蕾7.0 mm(花6)、花蕾8.0-9.0 mm(花7)、花芽、花蕾7.0 mm时的花瓣(花瓣6)、初花期时的花药(花药8)均有表达。不同之处在,FcSOC1a在花初开放时的子房(子房8)、花蕾8.0~9.0 mm时花托(花托7)表达明显。FcSOC1b在花蕾7.0 mm时(子房6)中表达明显,在花托中表达不明显。在日周期材料中,FcSOCl在融安金桔花、茎、叶中均有表达,基因的表达量在白天(6~12am,12~18pm)阶段要大于夜晚(18~24pm,0~6am)的表达量,并且白天的表达相对于晚上稳定。与茎、叶等样品中基因的表达量相比,在花这一器官中基因的表达量相对比较高,同时表达的不稳定性也相对较高。这对同源基因在金柑生殖器官和营养器官表达几乎相同,但也存在非常明显的不同之处,可以推断这对同源基因之间出现了功能分化。(3)成功构建融安金柑FcSOC1a和FcSOC1b基因的真核表达载体Cam35S-gfp,利用农杆菌借导采用花序浸染法转化拟南芥进,已成功得到T0代种子,其基因功能需进一步研究。