大白菜HSF家族基因鑒定及分析.pdf

1、大白菜（Brassica rapaL. ssp.pekinensis）起源于我國(guó)，是我國(guó)種植面積最大的蔬菜作物。大白菜對(duì)高溫敏感，夏季栽培的大白菜產(chǎn)量和品質(zhì)都嚴(yán)重下降。因此，提高大白菜耐熱性是實(shí)現(xiàn)大白菜周年供應(yīng)的重要舉措。熱激轉(zhuǎn)錄因子（Heat shock transcription factor，HSF）在熱脅迫下可以激活熱激基因表達(dá)，并進(jìn)而提高植物耐熱性。但到目前為止，尚未見(jiàn)關(guān)于大白菜HSF基因耐熱功能的研究。通過(guò)大白菜HSF基因耐

2、熱功能的研究，將為大白菜耐熱分子輔助育種提供理論依據(jù)，具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。本研究取得的結(jié)果如下：
　　1大白菜HSF基因鑒定及表達(dá)模式分析
　　本研究從大白菜基因組中共鑒定31個(gè)HSF家族基因。利用熒光定量PCR（RT-qPCR）的方法對(duì)其表達(dá)模式進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，除BrHSF3和BrHSF4未檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄表達(dá)外，其它29個(gè)成員對(duì)低溫或者高溫都表現(xiàn)出不同程度的響應(yīng)。其中BrHSF13和BrHSF14對(duì)35℃高溫響應(yīng)最強(qiáng)烈，轉(zhuǎn)

3、錄水平分別是對(duì)照的3500倍和2000倍。
　　2 BrHSF14基因克隆及擬南芥轉(zhuǎn)化
　　利用RT-PCR方法克隆BrHSF14基因CDS序列。以pCAMBIA-35s-OCS為載體骨架，構(gòu)建BrHSF14基因過(guò)量表達(dá)載體，然后將構(gòu)建的表達(dá)載體在農(nóng)桿菌介導(dǎo)下利用浸滲花蕾法轉(zhuǎn)化擬南芥。對(duì)卡那霉素抗性植株利用半定量PCR方法和熒光定量PCR方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株均可正常轉(zhuǎn)錄表達(dá)目的基因。
　　3轉(zhuǎn)基因擬南芥耐熱性分析

4、r>　　高溫脅迫下，比較野生型、Vector-control和過(guò)量表達(dá) BrHSF14基因植株發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)38℃2h、22℃2d、44℃4h，然后22℃4d處理后，野生型和Vector-control大部分死亡，兩個(gè)轉(zhuǎn)基因株系只有少部分死亡，存活率明顯比野生型和Vector-control幼苗高。另外，測(cè)定熱脅迫條件下不同基因型植株的葉綠素?zé)晒鈪?shù)發(fā)現(xiàn)，過(guò)量表達(dá)BrHSF14基因的兩個(gè)擬南芥株系的結(jié)構(gòu)功能指數(shù)(SFI)和性能指數(shù)(PI)顯

5、著高于野生型和 Vector-control。上述結(jié)果表明過(guò)量表達(dá)BrHSF14基因可顯著提高擬南芥的耐熱性。
　　4轉(zhuǎn)基因擬南芥耐熱機(jī)制分析
　　利用熒光定量 PCR的方法檢測(cè)了10個(gè)與耐熱性相關(guān)基因（APX2、Gosl1、HSFA2、HSP17.7、HSP18.1、HSP25.3、HSP70、HSP101、RPS和RPS17）的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平，結(jié)果表明，室溫條件下上述基因在過(guò)量表達(dá)BrHSF14基因的擬南芥中的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平