煙草分枝異常類型突變體基因鑒定及相關(guān)家族分析.pdf

1、植物分枝發(fā)育過程受環(huán)境及遺傳因素的共同調(diào)控，影響分枝發(fā)育的基因多，機(jī)理復(fù)雜。目前煙草分枝發(fā)育的分子調(diào)控機(jī)理尚不明確。本研究選用T-DNA激活標(biāo)簽構(gòu)建的分枝異常類型煙草突變體材料，采用FPNI方法獲得側(cè)翼序列，以煙草基因組為參考篩選插入位點(diǎn)及插入位點(diǎn)旁側(cè)基因，通過半定量PCR分析基因表達(dá)情況，進(jìn)而確定突變的基因，并開展相關(guān)基因家族的生物信息學(xué)分析。獲得的主要結(jié)果如下:
　　(1)對(duì)田間種植的T2、T3代T-DNA激活標(biāo)簽插入分枝異常

2、類型煙草突變體材料，進(jìn)行性狀調(diào)查。對(duì)遺傳T1代分枝異常類型的煙草突變性狀且表型變化較為一致的9個(gè)T2代株系，以及遺傳T2代突變性狀且表型變化較為一致的2個(gè)T3代株系進(jìn)行了單株側(cè)翼序列擴(kuò)展比對(duì);通過對(duì)插入位點(diǎn)基因同源蛋白的比對(duì)，確定T-DNA插入的插入位點(diǎn)，對(duì)插入位點(diǎn)確定的株系單株進(jìn)行基因型鑒定，株系都有基因型分離現(xiàn)象;并搜索插入位點(diǎn)上下游100k附近的基因，推測(cè)出引起分枝異常突變的基因?qū)儆贐3超家族。
　　(2) ARF家族是B3

3、超家族的一個(gè)亞家族。目前在普通煙草基因組中共得到50個(gè)ARF基因成員，其基因結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，一般含有10個(gè)外顯子。亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)結(jié)果表明，少數(shù)ARF蛋白定位到線粒體或葉綠體，大多數(shù)未檢測(cè)到定位信號(hào)。普通煙草22條染色體含有ARF基因。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析表明，ARF基因具有不同的組織表達(dá)模式，部分基因表現(xiàn)出組織特異性。
　　(3)普通煙草中B3超家族的基因還沒完全確定，本研究選取普通煙草的近親種番茄，對(duì)番茄中B3超家族進(jìn)行分析。番茄基因組

4、中確定了97個(gè)B3超家族基因。番茄B3超家族分為L(zhǎng)AV、ARF、RAV和REM四個(gè)亞家族，每個(gè)亞家族中的數(shù)量分別為4、22、9和62個(gè)，且在進(jìn)化樹中形成明顯不同的分支，每個(gè)亞家族都進(jìn)行了系統(tǒng)進(jìn)化和結(jié)構(gòu)域分析;番茄12條染色體都含有B3超家族基因;11個(gè)成員的表達(dá)模式表明，B3超家族同一亞家族成員也具有不同的時(shí)空表達(dá)模式;在干旱、鹽和高溫脅迫處理下，部分成員響應(yīng)強(qiáng)烈并且響應(yīng)不同的外界信號(hào);而對(duì)于ABA處理響應(yīng)非常弱。
　　(4)另一

5、與分枝發(fā)育相關(guān)的LBD家族，在普通煙草基因組中共有98個(gè)LBD基因成員，其基因結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，一般含有1-3個(gè)外顯子。LBD基因家族分成Ⅰ和Ⅱ大類，兩類均含有CX2CX6CX3C保守結(jié)構(gòu)域，但Ⅱ類不含有LX6LX3LX6L形成的“卷曲螺旋”二級(jí)結(jié)構(gòu)，根據(jù)與擬南芥LBD蛋白構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹細(xì)分成5個(gè)亞家族（Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅰd和Ⅱ）。普通煙草23條染色體含有LBD家族基因;將普通煙草LBD基因與表達(dá)序列標(biāo)簽(EST)比對(duì)，發(fā)現(xiàn)36個(gè)基因有