CmBZR1基因在甜瓜花发育中功能的初步分析

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhmsgy
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甜瓜(Cucumis melo L.)是二倍体葫芦科植物,典型的雌雄同株模式植物。BZR1(Brassinazole-resistant 1)和BES1(BRI1-ethylmethylsulfone-suppressor 1)是BR信号通路中的主要转录因子,直接调控多个靶基因的表达,在植物的器官发育过程中发挥着重要的作用。在拟南芥中,BZR1/BES1家族具有5个成员,其中BES1是BZR1最接近的同源基因,二者氨基酸序列同源性为88%。本研究以甜瓜品种河套蜜瓜为实验材料,克隆了CmBZR1和CmBES1基因并构建了超表达和CRISPR/Cas9编辑载体,用花粉管通道法转化甜瓜。对CmBZR1和CmBES1在甜瓜花发育中的功能进行了研究,主要结果如下:(1)用BL和BRZ处理不同发育阶段甜瓜果肉,并改变对其果肉的处理时间,对CmDWF1,CmBZR1,CmBIN2和CmBRI1基因的表达检测结果显示,CmDWF1和CmBZR1在授粉后27天时表达量有明显的上调,因此筛选BR信号途径的转录因子CmBZR1为目的基因。(2)表达特性分析显示CmBZR1基因在甜瓜花器官和授粉后27 d的果实中表达量较高;CmTOR和CmARF6的编码基因在花器官中表达量高,CmARF6在授粉后27 d的果实中表达量最高,CmTOR在授粉后18 d的果实中表达量最高,表明CmBZR1、CmARF6和CmTOR基因可能影响甜瓜花器官和果实的发育。(3)克隆CmBZR1和CmBES1基因的cDNA序列,CmBZR1的ORF全长为924 bp,共编码307个氨基酸;CmBES1的ORF全长为960 bp,共编码319个氨基酸。亚细胞定位分析,结果显示CmBZR1和CmBES1定位于细胞核中。(4)利用子房注射法转化了甜瓜,在T1代超表达甜瓜植株整个生长发育过程中观察表型,发现CmBZR1超表达植株的雄花花瓣面积和雄花花瓣表皮细胞的面积都显著大于野生型,表明CmBZR1基因可能促进了甜瓜花器官细胞的扩张,最终影响了花瓣的大小。(5)利用酵母双杂交体系分别检测CmBZR1和CmTOR、CmARF6的互作关系,结果表明CmTOR(CmTOR-FAT、CmTOR-FRB和CmTOR-P13)三个结构域均与CmBZR1蛋白之间不会形成异源二聚体。
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