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发育相关基因在植物株型建成中发挥重要作用,目前油菜中研究还很少。从调控形态发育的角度,本研究克隆了三个油菜发育相关基因,分别是类成束阿拉伯半乳聚糖蛋白基因(fasciclin-like arabinogalactan protein gene,FLA)、固醇转运蛋白基因(sterol carrier protein gene,SCP-2)和羧酸酯酶基因(carboxylesterase gene,CXE),分析了 它们的序列特征和表达模式,构建了其过表达载体,转化了油菜或拟南芥,获得了转化体。主要结果如下:1)类成束阿拉伯半乳聚糖蛋白基因(FLAs):该基因参与细胞分裂与伸长、细胞粘连和植物形态建成等过程,显著影响植物形态,对于株型调控研究具有重要价值。①克隆了一个FLA基因,命名为BnFLA,其开放阅读框(ORF)长为1200 bp,编码399个氨基酸,相对分子量为42.89kD,等电点为6.37。BnFLA蛋白包含N端信号肽、2个AGP结构域、2个fasciclin-like结构域和C端GPI-anchor序列,属于FLAs超家族。两个Fasciclin-like结构域长为110-150 bp,包含三个保守序列H1、H2和[YF]H。BnFLA蛋白与BrFLA17、AtFLA2和AtFLA1进化关系相对较近,同源性分别为98%、87%和57%。②BnFLA基因在油菜各组织均有表达,7天下胚轴中表达量最高,其次为7天子叶,开花期茎秆中表达最少。③BnFLA基因的表达受到GA3、BR、IAA、ABA和NaCl的诱导,但6-BA、蔗糖、低温和PEG能抑制该基因的表达。研究认为,BnFLA基因可能通过参与激素转导途径和非生物胁迫应答来调控油菜生长发育。④构建了过表达BnFLA植物表达载体,利用农杆菌介导的花侵染法转入col-0拟南芥,获得19株过表达BnFLA基因T1代单株。2)固醇转运蛋白基因(SCP-2):SCP-2是一类小分子碱性蛋白,参与细胞内脂质运输、脂肪酸代谢及过氧化物酶体β-氧化等过程,与多种物质的代谢有关,也影响植物的形态发生。①克隆了一个SCP-2基因,命名为BnSCP-2,其ORF长为 372bp,编码123个氨基酸,相对分子量为13.52 kD,等电点为9.35。BnSCP-2具有4个外显子(126 bp,61 bp,103 bp,82 bp)和 3 个内含子(80 bp,102 bp,144 bp)。其氨基酸序列非常保守,C-端也携带有过氧化物酶体定位信号1(PTS1)。BnSCP-2与AtSCP-2亲缘关系最近,同源性为95.12%。②BnSCP-2在油菜各组织均有表达,花器官中的表达量较高,其次为茎秆和幼嫩角果,7天下胚轴中表达量最低。③下胚轴中BnSCP-2的表达受GA3、BR、IAA、6-BA、ABA和蔗糖的促进。子叶中,6-BA、ABA和蔗糖能提高其表达。结果表明,BnSCP-2基因对不同激素产生应答。④构建了过表达BnSCP-2的植物表达载体,利用农杆菌介导的花侵染法转入油菜,获得10株过表达BnSCP-2基因的T0代阳性转化体。3)羧酸酯酶基因(CXEs):CXEs属于α/β水解酶折叠超家族,可以水解短链脂肪酸酯键。许多信号分子与酯类形成非活性的共价物储存在植物体内,CXEs蛋白通过选择性水解从而调节它们的生物活性。①克隆了一个CXE基因,命名为BnCXE,其ORF长为969 bp,编码322个氨基酸,相对分子量为35.18 kD,等电点为5.65。BnCXE具有CXEs家族蛋白的保守结构域,包括组成稳定底物-酶中间体的氧负离子缝隙的三个甘氨酸和催化三元结构(丝氨酸、天冬氨酸和组氨酸)。并且,BnCXE具有保守的激素敏感结构域HGG和GXSXG。系统发生分析表明BnCXE与AtCXE20亲缘关系最近。②BnCXE在油菜各组织均有表达,开花期叶中的表达量最高,在根、茎和幼嫩角果中表达量较低。③构建了过表达BnCXE的植物表达载体,利用农杆菌介导的花侵染法转入油菜,获得10株过表达BnCXE基因的T0代单株。