牡丹開(kāi)花相關(guān)基因的克隆和表達(dá)分析.pdf

1、牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews.）為芍藥科（Paeoniaceae）芍藥屬（Paeonia L.）牡丹組（Sect. Moutan DC.）落葉灌木，其花大色艷、芳香濃郁，素有“花中之王”的美稱。牡丹觀賞栽培歷史悠久，種質(zhì)資源十分豐富。目前國(guó)內(nèi)外共有牡丹1100余品種。但牡丹花期相對(duì)集中，各地牡丹品種多以中花品種占優(yōu)勢(shì)，早、晚花品種比例很小，大多數(shù)牡丹花期為四月中上旬至四月下旬，開(kāi)花時(shí)間一般為15d左右，

2、花期作為牡丹重要的觀賞指標(biāo)之一，其相對(duì)集中且時(shí)間較短的特點(diǎn)在一定程度上限制了牡丹的發(fā)展，因此深入研究牡丹開(kāi)花的分子機(jī)理，對(duì)縮短牡丹的童期、加快牡丹育種進(jìn)程和提高牡丹觀賞價(jià)值都具有重要的意義。
　　本研究以薔薇型牡丹品種‘洛陽(yáng)紅’為試驗(yàn)材料，通過(guò)電子克隆和同源克隆的方法，采用 RT-PCR技術(shù)從‘洛陽(yáng)紅’牡丹花芽中成功分離了 PsFUL1、PsSOC12、PsAGL15三個(gè)開(kāi)花相關(guān)基因，并通過(guò)熒光定量法對(duì)這三個(gè)基因在牡丹不同器官中的

3、時(shí)空表達(dá)進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）根據(jù)本課題組‘洛陽(yáng)紅’牡丹轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，通過(guò)構(gòu)建本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行同源序列的本地 BLAST，從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中分離出同源性較高的幾條序列信息，經(jīng)過(guò)生物信息學(xué)分析后根據(jù)這些序列設(shè)計(jì)特異性引物，通過(guò) RT-PCR，從‘洛陽(yáng)紅’花芽中分離出了開(kāi)花相關(guān)基因PsFUL1、PsSOC12和PsAGL15。
　?。?）PsFUL1基因全長(zhǎng)1072bp，開(kāi)放閱讀框768bp編碼255個(gè)氨基酸，屬于

4、MADS-box基因家族的AP1/FUL亞家族，具有高度保守的MADS盒和K-box結(jié)構(gòu)域以及 AGR80結(jié)構(gòu)域，對(duì) PsFUL1蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域?yàn)橛H水蛋白，二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示PsFUL1主要由α螺旋和不規(guī)則卷曲構(gòu)成， NCBI在線比對(duì)分析表明 PsFUL1與葡萄的 AP1類蛋白的同源性最高達(dá)到了69％。PsFUL1主要在花芽中表達(dá)，在根中表達(dá)量低。
　?。?） PsSOC12基因全長(zhǎng)957bp，編碼199個(gè)氨

5、基酸的開(kāi)放閱讀框（長(zhǎng)600bp），屬于 MADS-box基因家族，是開(kāi)花途徑重要的信號(hào)整合因子，也是開(kāi)花促進(jìn)因子，具有 MADS盒和 K-box保守結(jié)構(gòu)域以及 AGR80結(jié)構(gòu)域，。對(duì)PsSOC12蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域?yàn)橛H水蛋白，二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示 PsSOC12主要由α螺旋和不規(guī)則卷曲構(gòu)成，NCBI在線比對(duì)分析表明PsSOC12與大桉、梅花、野生草莓、葡萄、甜橙的 SOC1類基因的同源性高。熒光定量表達(dá)發(fā)現(xiàn)PsSOC12

6、主要在花芽中表達(dá)。
　?。?）PsAGL15基因全長(zhǎng)1096bp，開(kāi)放閱讀框741bp編碼246個(gè)氨基酸，具有高度保守的 MADS盒和 K-box結(jié)構(gòu)域以及 AGR80結(jié)構(gòu)域，屬于 AGL15亞家族，對(duì) PsAGL15蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域?yàn)橛H水蛋白，二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示 PsAGL15主要由α螺旋和不規(guī)則卷曲構(gòu)成，NCBI在線比對(duì)分析表明PsAGL15與荷花的同源性最高達(dá)到了58%。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)PsAGL15在牡丹花