小麥TaTOC1-A、TaTOC1-B和TaTOC1-D基因的遺傳轉化和功能分析.pdf

1、開花是高等植物完成生活周期的必需過程，光周期途徑是一條重要的開花調控途徑，與晝夜節(jié)律鐘密切相關。我們實驗室從同源六倍體小麥中克隆了擬南芥晝夜節(jié)律鐘重要基因AtTOC1的三個同源基因TaTOC1-A、TaTOC1-B和TaTOC1-D。我們首先將它們轉化模式植物擬南芥，結果表明它們的過表達在短日照條件下能夠延遲擬南芥開花，而在長日照條件下對擬南芥開花沒有顯著影響。并且能夠恢復擬南芥toc1-1突變體的早花表型。我們對開花關鍵基因GI、CO

2、、FT和SOC1在擬南芥toc1-1突變體中的表達模式進行了分析，發(fā)現(xiàn)較野生型對照，GI、CO和FT基因在突變體中的表達量升高，SOC1基因的變化不明顯。為了進一步研究TaTOC1-A、TaTOC1-B和TaTOC1-D在小麥中的生物學功能，我們利用它們的同源區(qū)段構建了RNAi表達載體，利用農桿菌侵染幼胚的小麥遺傳轉化技術將其轉化至小麥CB037中，得到1053株再生植株，經(jīng)過篩選最終獲得了13株陽性轉基因植株。轉基因植株比對照抽穗時間

3、提早5-7天。半定量RT-PCR（semi-quantitative reverse transcription PCR）以及實時定量PCR（real-time quantitative PCR）結果顯示，轉基因植株中TaTOC1-A、TaTOC1-B和TaTOC1-D的表達量均有不同程度的降低。為了進一步了解TaTOC1基因在小麥抽穗過程中的作用機制，我們對抽穗關鍵基因TaGI1、TaHd1、TaFT和TaSOC1在轉基因小麥中的表達

4、模式進行了分析。實時定量PCR結果顯示，較對照小麥，長日照的轉基因小麥中，TaGI1、TaHd1和TaFT基因的表達水平有所提高，TaSOC1基因表達變化不明顯；短日照的轉基因小麥中，TaGI1和TaFT的表達峰值高于對照，其他基因的表達變化不明顯。我們推測，TaTOC1-A、TaTOC1-B和TaTOC1-D基因是通過調控下游TaGI1、TaHd1和TaFT等基因的表達來調節(jié)小麥的成花轉變。同時，對TaTOC1-A、TaTOC1-B和