洋蔥A、B、C、E功能MADS-box基因的克隆與表達分析.pdf

1、洋蔥(Allium cepa L.)為單子葉天門冬目(Asparagale)蔥科(Alliacea)蔥屬（Allium）兩年生二倍體(2n=2x=16)蔬菜作物，原產于亞洲，因含有豐富的營養(yǎng)成分和耐儲運等特點而被廣泛種植。為解釋洋蔥花器官發(fā)育的分子機制，本研究以紫皮洋蔥常規(guī)品種‘RUPI’為實驗材料，應用RACE方法克隆了6個洋蔥MADS-box基因AcFUL、AcDEF、AcPI、AcAG、AcAGL6和AcSEP3的全長cDNA序列

2、，基于生物信息學方法對基因的氨基酸序列進行了序列特征分析和系統(tǒng)發(fā)育分析。半定量RT-PCR和實時定量PCR分析基因在洋蔥不同器官的表達模式。本研究結果為深入闡釋洋蔥花器官同源異型MADS-box基因調控花發(fā)育的分子機理奠定了基礎。
　　(1)應用RACE方法獲得了包含完整開放閱讀框的AcFUL、AcDEF、AcPI、AcAG、AcAGL6和AcSEP3基因的全長cDNA序列。
　　(2)為闡釋所克隆基因與已確認的MADS-b

3、ox基因之間的同源性，利用生物信息學相關軟件對6個基因的氨基酸序列進行了序列特征和系統(tǒng)發(fā)育分析。序列特征分析結果顯示，AcFUL、AcDEF、AcPI、AcAG、AcAGL6和AcSEP3基因分別編碼242、205、224、229、241和240個氨基酸，其氨基酸序列都具有典型的MIKC型結構，多肽鏈的C末端分別含有A、B、C、E功能基因家族特有的基序。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，AcFUL基因屬于單子葉A功能基因中的FUL-like進化系;Ac

4、PI基因和AcDEF基因分別屬于單子葉B功能基因家族的PI/GLO進化系和AP3/DEF進化系;AcAG基因屬于單子葉C功能基因家族的AG-like進化系;AcAGL6基因屬于單子葉E功能基因家族的AGL6-like進化系;AcSEP3基因屬于單子葉E功能基因家族的SEP3-like進化系。
　　(3)半定量RT-PCR和實時定量PCR分析結果表明:洋蔥的6個MADS-box基因在所有的花器官中均能檢測到表達，在營養(yǎng)器官中未檢測到

5、表達信號或者低水平表達。AcFUL基因在花蕾、葉和花葶中低水平表達，在膜狀總苞、雄蕊和花瓣中中等水平表達，在心皮和開放的花中高水平表達，這些揭示了AcFUL基因不僅參與花器官特性的決定，還可能與果實和葉片發(fā)育有關;AcPI和AcDEF基因在花瓣和雄蕊高水平表達，在膜狀總苞、花瓣、花蕾、開放的花和花葶中中等水平表達，在根、假莖和葉中低水平表達，與B功能基因主要決定花瓣和雄蕊的特性相符;AcAG基因特異地在雌雄蕊中高水平表達，在膜狀總苞、花