牡丹開花相關(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。目前國內(nèi)外共有牡丹1100余品種。但牡丹花期相對集中，各地牡丹品種多以中花品種占優(yōu)勢，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，開花時間一般為15d左右，

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

3、時空表達(dá)進行了研究。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）根據(jù)本課題組‘洛陽紅’牡丹轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建本地數(shù)據(jù)庫，進行同源序列的本地 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)過生物信息學(xué)分析后根據(jù)這些序列設(shè)計特異性引物，通過 RT-PCR，從‘洛陽紅’花芽中分離出了開花相關(guān)基因PsFUL1、PsSOC12和PsAGL15。
　　（2）PsFUL1基因全長1072bp，開放閱讀框768bp編碼255個氨基酸，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 PsFUL1蛋白進行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域為親水蛋白，二級結(jié)構(gòu)預(yù)測顯示PsFUL1主要由α螺旋和不規(guī)則卷曲構(gòu)成， NCBI在線比對分析表明 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957bp，編碼199個氨

5、基酸的開放閱讀框（長600bp），屬于 MADS-box基因家族，是開花途徑重要的信號整合因子，也是開花促進因子，具有 MADS盒和 K-box保守結(jié)構(gòu)域以及 AGR80結(jié)構(gòu)域，。對PsSOC12蛋白進行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域為親水蛋白，二級結(jié)構(gòu)預(yù)測顯示 PsSOC12主要由α螺旋和不規(guī)則卷曲構(gòu)成，NCBI在線比對分析表明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1096bp，開放閱讀框741bp編碼246個氨基酸，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 PsAGL15蛋白進行生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域為親水蛋白，二級結(jié)構(gòu)預(yù)測顯示 PsAGL15主要由α螺旋和不規(guī)則卷曲構(gòu)成，NCBI在線比對分析表明PsAGL15與荷花的同源性最高達(dá)到了58%。同時研究發(fā)現(xiàn)PsAGL15在牡丹花