论文部分内容阅读
植物突变体是开展遗传研究,确定基因功能的良好材料。因此,人们采用物理的化学的方法诱导植物突变,获得突变体。但这些突变体的突变基因位点随机性强,很难确定具体位置并克隆得到基因。随着新技术的发展,对于全基因组已知的植物采用插入诱变而导致性状变异,再进行基因克隆,使过去很难完成的事情变得非常容易了。人们可通过TAIL-PCR技术扩增其插入片段的侧翼序列,找到相近的基因,并对基因的功能进行分析,从而确定突变基因。本研究就是针对这样一个矮化突变体进行研究的。在前期的小黑杨转TaLEA基因研究中,获得了11个转基因株系,其中1个株系表型为矮化突变,命名为XL11。以11个转基因株系(包括矮化突变体)及野生型对照小黑杨为试材,开展生长性状、叶片解剖结构比较研究。发现在叶面积、气孔密度、叶片厚度等方面矮化突变株系XL11株系明显低于其他参试株系;角质层厚度、栅海比,气孔大小等方面XL11株系显著高于其他参试株系。进而以XL11株系为材料,采用TAIL-PCR方法克隆插入位点的旁侧序列得到AP2/PthRAV (XM002311402.1)。荧光定量分析发现AP2/PthRAV的相对表达量在XL11株系中显著高于其它转基因株系及野生型平均值的7.78倍,初步认为该株系在生长及叶片解剖结构等性状的改变,可能与AP2/PthRAV上调表达有关。进而对矮化株与与野生型的AP2/EREBP转录因子超家族进行表达谱分析,深入分析该家族基因的结构与功能,发现其与植株的生长发育紧密相关,影响根部的发育。随后构建了植物超达载体35S::AP2和RNA干扰植物表达载体35S::amiR-AP2,开展小黑杨的遗传转化,并获得抑制表达的抗性植株。综合分析得出,该基因的转化株成活率低,株系缺绿,根系生长缓慢,有侧根较多,短小粗壮,生根困等特点。