棉花葉片密生茸毛基因的精細(xì)定位及功能分析.pdf

1、許多陸生植物表面都覆蓋有茸毛，這是植物長期對(duì)逆境抵御而進(jìn)化出來的適應(yīng)性機(jī)制，茸毛可以增加植物抗旱性，抗蟲性以及對(duì)紫外線的抵抗能力。茸毛由植物表皮多細(xì)胞或者單細(xì)胞發(fā)育而來，茸毛發(fā)育機(jī)理研究比較清楚的是擬南芥，而最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的茸毛是棉花種皮上的茸毛，也就是棉纖維。越來越多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明控制茸毛發(fā)育的機(jī)制與控制棉纖維發(fā)育的機(jī)制存在相似性，研究茸毛的發(fā)育機(jī)制可以在一定程度上為揭示棉花纖維發(fā)育機(jī)理提供參考。
　　本實(shí)驗(yàn)利用無茸的Hai712

2、4和有茸的T586為親本配制BC1分離群體，完成茸毛基因的定位及圖位克隆，進(jìn)一步通過TRV-VIGS技術(shù)對(duì)茸毛目的基因進(jìn)行功能研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1.茸毛基因的定位:本研究通過組配[(Hai7124×T586)×Hai7124]的666株BC1分離群體，于幼苗期、成株期及花蕾期對(duì)BC1群體葉片茸毛表型進(jìn)行調(diào)查，經(jīng)過x2檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)密生茸毛性狀符合1∶1分離，屬于單基因顯性遺傳。利用目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有SSR引物，對(duì)茸毛基因進(jìn)行定

3、位研究，目標(biāo)基因定位在標(biāo)記S1818和S1922之間，它們?cè)谖锢韴D譜上的范圍從89.75-93.87M，將其錨定到4M區(qū)間內(nèi)。
　　2.茸毛候選基因確定:進(jìn)一步選取功能注釋與已報(bào)道的擬南芥中茸毛發(fā)育相關(guān)的5個(gè)候選基因，開發(fā)基因?qū)；腝-PCR引物，選取在有茸親本T586中顯著高表達(dá)的3個(gè)候選基因進(jìn)一步利用SNP回定位的方法，找到一個(gè)與茸毛表型共分離的基因，命名為GhT。
　　3.茸毛基因GhT的克隆:通過分段克隆的方法，克隆

4、了兩個(gè)親本的GhT基因。茸毛基因(GhT)的基因組序列有10個(gè)外顯子，9個(gè)內(nèi)含子，全長3100bp，cDNA序列全長2181bp，編碼725個(gè)氨基酸。對(duì)該基因做生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)其屬于HD-ZIPⅣ家族，該家族基因都在植物器官的外層細(xì)胞特異表達(dá)。
　　4.GhT基因沉默研究目的基因功能:構(gòu)建基因轉(zhuǎn)化的TRV-VIGS載體，將多茸毛親本T586的GhT基因沉默后，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比葉片及莖稈茸毛明顯變少;進(jìn)一步選取了我室保存的三個(gè)其他