大白菜早抽薹突变基因ebm3的克隆及表达特性分析

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:winseywong
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大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)是一种起源于中国的蔬菜作物,具有较高的经济价值和营养价值。适时抽薹对大白菜生产和育种工作至关重要,但是未熟抽薹会对春结球大白菜生产造成严重影响,因此探究影响其抽薹开花的分子机制就变得尤为重要。本研究利用EMS诱变技术处理大白菜DH系‘FT’的种子,最终获得了一个稳定遗传的早抽薹突变体(ebm3);并基于改良的MutMap技术,定位了突变基因。主要包括以下四方面的研究结果:1.相较于野生型‘FT’,不经过春化处理的突变体ebm3在春秋两季栽培中均表现出明显的早抽薹特性,并伴随叶片向上卷曲的现象。遗传分析表明,突变体ebm3的早抽薹性状是由单隐性核基因控制的。2.以野生型‘FT’和突变体ebm3为亲本,构建F2代分离群体,利用改良的MutMap方法定位突变基因。结果表明,由于A04染色体上的BraA04001706基因(该基因编码CURLY LEAF转录因子,是一个重要的H3K27甲基转移酶)发生了单碱基突变(C→T),使得密码子由TCT变成TTT,进而产生S→F(丝氨酸→脯氨酸)的非同义突变,最终导致了早抽薹现象的发生。3.荧光定量分析表明,该突变基因在花和蕾上的表达量十分显著,而在茎中表达量极低。构建启动子融合GUS载体,通过蘸花法转化到拟南芥后,GUS组织化学染色法说明该基因的启动子能够启动基因在花、蕾、叶和荚中的表达。构建pBWA(V)HS-LZY-GLosgfp融合表达载体,通过PEG介导法转入拟南芥原生质体,亚细胞定位结果表明该基因的蛋白产物主要分布在细胞核上。4.茎尖生长点转录组测序表明,一共获得了1906个差异表达基因,与野生型相比,在突变体中有1079个上调表达的DEGs,有827个下调表达的DEGs。GO富集性分析和KEGG信号通路富集性分析的结果显示,分别有338条GO显著富集terms和20条显著代谢通路。其中,差异基因富集最多的前三个terms是质膜(GO:0005886)、叶绿体(GO:0009507)和细胞外区域(GO:0005576)。最后随机挑选12个基因利用qRT-PCR验证了转录组数据结果的可靠性。
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