论文部分内容阅读
果树的矮化密植因具有早果、高产、管理方便等优点,而成为果树生产的重要趋势。梨是一种重要的落叶果树,研究和利用梨的矮化遗传资源对梨株型育种具有重要意义。矮生梨具有节间短缩,冠幅紧凑,树体矮小等优点,适合矮化密植栽培,但是控制该矮化性状的分子机制还不清楚。因此探索和研究梨矮生基因PcDw对揭示该矮生性状产生的分子机制有重要意义。 本研究以‘矮生梨’与‘茌梨’的杂交后代为试材,通过同源克隆获得了决定梨矮生性状的PcDw候选基因PCP021014.1基因的全长cDNA序列,对其基因和编码蛋白序列进行生物信息学分析,并将该基因在烟草上进行了遗传转化的研究,验证其功能,为最终揭示该矮生性状的分子机制提供依据。 本研究的主要内容及获得的主要结果如下: 1、以来自西洋梨基因组的参考序列为基础,设计引物,经PCR和测序分析,克隆得到基因PCP021014.1完整的CDS序列,其长度为483bp,编码160个氨基酸,运用生物信息学,对梨PCP021014.1编码的氨基酸序列进行分析。推断分子量为17018.08D,等电点为8.58。梨PCP021014.1蛋白可能是一种不稳定的脂溶性亲水蛋白,其主要的二级结构是无规则卷曲。同源性分析表明,PCP021014.1与苹果的蛋白同源性最高,为95%。 2、克隆得到PCP021014.1.1基因上游1783bp启动子序列,利用植物顺式作用元件数据库PLANTCARE进行分析,结果表明该启动子序列不仅含有基本作用元件CAAT-Box和TATA-Box,还含有光响应元件、干旱诱导MYB结合位点、胁迫信号元件、赤霉素相应元件和分生组织表达调控元件等,推测PCP021014.1.1基因的转录可能受到激素、光照、外界胁迫等因素的调控。 3、构建过表达载体(pBI121-PCP021014.1),利用农杆菌介导转化法将该基因成功转入烟草基因组中。初步观察发现,过表达的转基因植株长势较野生型的植株强。通过对转基因烟草植株与野生型烟草植株的茎段切片分析发现,在茎的横切面上,转基因烟草茎段的韧皮部细胞排列整齐紧密,木质部分化程度比较高,细胞排列较紧密,推测该基因可能对茎的生长具有重要影响。