番茄SlRCHY3基因的功能研究.pdf

1、番茄是一種高營養(yǎng)的蔬菜、基因組小、生長周期短、轉(zhuǎn)化體系成熟、基因組測序完成，因而成為研究茄科植物的模式生物。含有RING結(jié)構(gòu)域的鋅指蛋白稱為RING型鋅指蛋白，大多數(shù)E3泛素連接酶都含有RING結(jié)構(gòu)域，多數(shù)RING型鋅指蛋白能夠與其它蛋白質(zhì)產(chǎn)生互作，參與泛素化蛋白降解過程，基因的表達(dá)、信號(hào)的傳遞以及轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)等一系列生物的反應(yīng)。本研究克隆了SlRCHY3基因，進(jìn)行了表達(dá)模式分析，構(gòu)建該基因的超表達(dá)載體并轉(zhuǎn)化野生型番茄子葉外植體，初步探討

2、了該基因的功能，主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）SlRCHY3基因編碼280個(gè)氨基酸，其蛋白質(zhì)含有RING結(jié)構(gòu)域，推斷SlRCHY3編碼的蛋白可能為RING型鋅指蛋白。
　　（2）在野生型番茄各時(shí)期的表達(dá)模式分析表明，SlRCHY3基因在老葉中表達(dá)量最高，根和青果時(shí)期表達(dá)量低，在嫩葉、成熟葉、老葉中的表達(dá)呈上升趨勢，這表明該基因可能參與了葉片的發(fā)育。
　?。?）對(duì)野生型番茄進(jìn)行非生物脅迫和激素茉莉酸甲酯處理，通過檢測Sl

3、RCHY3基因的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)低溫、高鹽和干旱誘導(dǎo)了該基因的表達(dá)，說明SlRCHY3基因可能參與了非生物脅迫調(diào)控過程。茉莉酸甲酯處理后，該基因的表達(dá)水平?jīng)]有顯著變化，表明SlRCHY3基因可能沒有參與茉莉酸甲酯調(diào)控過程。
　?。?）利用分子生物學(xué)技術(shù)手段，構(gòu)建了SlRCHY3基因超表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌中，侵染野生型番茄子葉，分化出苗，培育和篩選了SlRCHY3超表達(dá)的轉(zhuǎn)基因株系，通過觀察和統(tǒng)計(jì)，轉(zhuǎn)基因果實(shí)并沒有明顯變化。

4、　?。?）利用T1代，進(jìn)行葉片離體衰老實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株系葉片的衰老要慢于野生型，且葉綠素含量增高，通過檢測衰老相關(guān)基因，光合作用相關(guān)基因SlRBCS、SlCab7，葉綠素合成相關(guān)基因DCL、Golden2like1的表達(dá)量，結(jié)果表明，處理前，轉(zhuǎn)基因株系中DCL、Golden2like1，SlCab7、SlRBCS基因的表達(dá)水平比野生型高，處理7天后，轉(zhuǎn)基因株系中的表達(dá)水平仍然高于野生型，表明超表達(dá)SlRCHY3基因可以延緩葉片衰老，S

5、lRCHY3基因正調(diào)控葉片中葉綠素的合成。在MS培養(yǎng)基上培育后，超表達(dá)株系的根長度明顯低于野生型，可下胚軸長度沒有明顯差異，我們推測超表達(dá)該基因會(huì)抑制根的發(fā)育，但并不影響下胚軸的發(fā)育。
　?。?）利用SlRCHY3基因超表達(dá)T1代植株和野生型植株進(jìn)行脫水實(shí)驗(yàn)和高鹽處理實(shí)驗(yàn)。經(jīng)脫水實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，野生型番茄葉片飽和含水量高于轉(zhuǎn)基因株系，失水速率降低；非生物脅迫相關(guān)基因：APX1、GME2、CAT1、CAT2、P5Cs，檢測表明，轉(zhuǎn)基因株系