小麥膨脹素基因及其等位基因表達(dá)研究.pdf

1、膨脹素是在酸性條件下誘導(dǎo)植物細(xì)胞發(fā)生松弛和不可逆伸展的細(xì)胞壁蛋白，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中起重要作用。在前期小麥膨脹素家族基因克隆和表達(dá)特性分析的基礎(chǔ)上，本論文篩選了其中受赤霉素誘導(dǎo)的家族成員，獲得了4個(gè)受赤霉素誘導(dǎo)表達(dá)的膨脹素基因的啟動(dòng)子及上游調(diào)控序列，并對(duì)其中一個(gè)TaEXPB2基因的部分同源基因及其等位基因的表達(dá)進(jìn)行了較系統(tǒng)研究。主要研究成果如下： 1.采用半定量RT-PCR方法，檢測(cè)了小麥膨脹素基因在赤霉素誘導(dǎo)下的表達(dá)模式，

2、發(fā)現(xiàn)不同膨脹素基因?qū)Τ嗝顾氐捻憫?yīng)有所不同，其中TaEXPB1、TaEXPB2、TaEXPB7、TaEXPB8、TaEXPB9、TaEXPA1、TaEXPA3等7個(gè)膨脹素基因在赤霉素處理后增強(qiáng)表達(dá)。 2.采用GenomeWalker的方法，獲得了4個(gè)小麥膨脹素基因(TaEXPB2、TaEXPB7、TaEXPB9、TaEXPA1)的啟動(dòng)子和上游調(diào)控序列，利用5RACE的方法確定了這些基因的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，并利用植物順式作用元件數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)

3、各啟動(dòng)子區(qū)所含的順式作用元件進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)在響應(yīng)赤霉素的小麥膨脹素基因的啟動(dòng)子區(qū)含有赤霉素的響應(yīng)元件。 3.對(duì)TaEXPB2基因的啟動(dòng)子進(jìn)行了較深入研究，包括啟動(dòng)子的多態(tài)性、表達(dá)活性及染色體定位分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TaEXPB2基因的啟動(dòng)子區(qū)域在不同小麥品種中存在單倍型差異，可以分為長(zhǎng)、短兩種類型。長(zhǎng)啟動(dòng)子單倍型在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)前56bp處有一個(gè)276bp的MITE插入。該MITE屬于tourist-like類型轉(zhuǎn)座子。將含有MIT

4、E插入的TaEXPB2基因啟動(dòng)子構(gòu)建GUS報(bào)告載體轉(zhuǎn)化擬南芥，組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)該啟動(dòng)子可以驅(qū)動(dòng)GUS基因在擬南芥的根、莖、葉、花和果莢中表達(dá)，表明該啟動(dòng)子是具有活性的組成型表達(dá)的啟動(dòng)子。定位研究表明，克隆到的TaEXPB2基因啟動(dòng)子位于中國(guó)春1A染色體長(zhǎng)臂0.17-0.46的位置。 4.對(duì)TaEXPB2基因的結(jié)構(gòu)、染色體位置、部分同源染色體上部分同源基因之間的序列差異及表達(dá)差異進(jìn)行了深入的研究。通過3'RACE獲得了TaEXPB

5、2基因的3'非翻譯區(qū)?？寺×诵←淎、B、D三個(gè)基因組上的TaEXPB2基因的三個(gè)部分同源基因TaEXPB2-1A，TaEXPB2-1B，和TaEXPB2-1D，并利用中國(guó)春的缺體-四體系、端體系和缺失系將這三個(gè)部分同源基因定位在染色體的1AL-1(0.17-0.46)，1BL-6(0.32-0.47)、1DL-2(0.41-1)區(qū)域。 5.在不同小麥品種(系)中分析了TaEXPB2基因部分同源基因之間的相對(duì)表達(dá)。結(jié)果表明：在所有

6、小麥品種(系)中以TaEXPB2-JB基因表達(dá)量最高；在啟動(dòng)子區(qū)沒有MITE轉(zhuǎn)座子插入的小麥品種中，TaEXPB2-1A基因的表達(dá)量高于TaEXPB2-1D；在啟動(dòng)子區(qū)有MITE轉(zhuǎn)座子插入的小麥品種中TaEXPB2-1A基因的表達(dá)量與TaEXPB2-1D基因的表達(dá)量基本相等。 6．對(duì)F<,1>中TaEXPB2-1A和TaEXPB2-1B等位基因差異表達(dá)進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)，TaEXPB2-1A，TaEXPB2-1B基因在雜種F<,1