论文部分内容阅读
开花是植物由营养生长向生殖生长的转变过程,而开花相关基因的表达是实现这一转变的基础。FLOWERINGLOCUST(FT)基因是光周期途径调控植物开花时间中的一个关键基因,其编码的蛋白质就是人们长期追寻的成花素。FT蛋白在叶片中合成后,经韧皮部长距离运输到茎顶端分生组织,和其下游基因相互作用,最终引起植物的开花。 目的:本研究克隆棉花的成花素类似基因GhFTL1并进行功能初步分析,为进一步阐述和完善植物的开花分子机理提供一定的理论依据,并为棉花的分子育种奠定一定的基础。 方法:棉花的成花素类似基因克隆采用RT-PCR结合RACE技术;构建植物表达载体p35S::GhFTL1/p35S::GhFTL1-GFP/pSUC2::GhFTL1-GFP,并通过花滴法转化野生型拟南芥;采用半定量RT-PCR和Real-timeRT-PCR对GhFTL1基因在棉花的不同组织和纤维发育不同时期的表达研究;通过喷花法,将p35S::GhFTL1转化棉花。 结果:(1)从新陆早33中,克隆到了一个棉花成花素类似基因GhFTL1(HM631972),cDNA全长为733bp,开放阅读框大小是525bp,推测该阅读框编码174个氨基酸短肽。经氨基酸序列比对分析发现GhFTL1含有区分FT/TFL1基因家族蛋白的关键氨基酸残基,且具有该蛋白家族的两个保守基序。以上结果表明GhFTL1可能属于FT/TFL1基因家族中的FT亚家族成员。系统进化分析表明,棉花的GhFTL1属于FT-like亚家族成员。(2)半定量RT-PCR和Real-timePCR结果表明:GhFTL1基因在新陆早33的根、下胚轴、花瓣、真叶、子叶、纤维和胚珠中均有表达,但在子叶和胚珠中的表达要稍高于其它组织。说明其可能是一个组成型表达的基因;GhFTL1基因在纤维发育不同时期均有表达,其中在开花当天的胚珠中表达量最高。(3)在相同的生长条件下,T1转基因植株p35S::GhFTL1和p35S::GhFTL1-GFP的开花时间要比野生型明显提早开花。通过PCR检测,GhFTL1基因已整合到拟南芥的基因组中。表明GhFTL1可能属于开花途径中的重要作用因子之一。(4)GhFTL1-GFP融合蛋白在细胞膜和细胞核上均产生绿色荧光信号,表现出细胞膜和细胞核定位。 结论:陆地棉中克隆了一个与棉花成花素高度类似基因GhFTL1。GhFTL1在棉花中表现出组成型表达的特征。GhFTL1与GFP融合蛋白在细胞质膜和细胞核上均产生绿色荧光信号,表现出细胞膜和细胞核定位。在拟南芥中异位表达GhFTL1,转基因植株明显促进早花,表明GhFTL1可能属于开花途径中的重要作用因子之一。