小麥MADS-box基因TaAGL32的功能研究.pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈酥寥澜缰匾募Z食作物，它占到全球人口主食的40％以上。合適的抽穗時(shí)間對(duì)于小麥產(chǎn)量形成至關(guān)重要，研究小麥抽穗時(shí)間的調(diào)控基因可以為其遺傳改良提供重要的參考資料。
　　本研究從小麥中克隆了一個(gè) MADS-box基因，依據(jù)參考序列比對(duì)結(jié)果，命名為Triticum aestivum L. AGAMOUS-Like32（TaAGL32），對(duì)其表達(dá)模式和生物學(xué)功能進(jìn)行了初步探究。主要結(jié)果如下：
　?。?）TaAGL32基因有

2、三個(gè)拷貝，分別定位于7A、7B、7D染色體，基因組序列全長(zhǎng)分別是1908bp、1912bp和1790bp?；蚪Y(jié)構(gòu)分析顯示三個(gè)基因含有七個(gè)外顯子和六個(gè)內(nèi)含子。相應(yīng)的CDS長(zhǎng)度均為693bp，三者之間僅有22個(gè)SNP差異，基因可編碼230個(gè)氨基酸。
　　（2）TaAGL32蛋白均含有兩個(gè)保守的結(jié)構(gòu)域，分別是MEF2-like結(jié)構(gòu)域和K-Box結(jié)構(gòu)域，屬于典型的MIKC型蛋白。進(jìn)化樹分析表明，TaAGL32基因與其祖先種相比具有進(jìn)化保

3、守性。TaAGL32蛋白亞細(xì)胞定位分析顯示其定位于細(xì)胞核中。
　?。?）qRT-PCR結(jié)果顯示，TaAGL32基因在多個(gè)組織中均有表達(dá)，其中在根與莖中的表達(dá)量高，在小穗和小花中也有較高的表達(dá)。晝夜節(jié)律分析結(jié)果顯示 TaAGL32基因表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性，即 TaAGL32基因的表達(dá)隨著光照時(shí)間增加而逐漸提高，并在光照12h后達(dá)到表達(dá)峰值，繼續(xù)光照反而表達(dá)下調(diào)，并在光照結(jié)束時(shí)到達(dá)最低。
　?。?）利用RNA干擾策略降低了TaAGL

4、32基因在小麥中的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因小麥在長(zhǎng)日照條件下延遲抽穗5-7d，而在自然條件下轉(zhuǎn)基因小麥與對(duì)照相比晚抽穗3-4d。該基因的四倍體小麥突變體也表現(xiàn)出晚抽穗的表型。這些結(jié)果表明TaAGL32基因在小麥抽穗過程可能起到調(diào)控作用。
　?。?）對(duì)轉(zhuǎn)基因小麥其他農(nóng)藝性狀的統(tǒng)計(jì)顯示，轉(zhuǎn)基因株系株高低于對(duì)照材料，兩個(gè)株系分別比對(duì)照矮約4.1cm和2.2cm，差異顯著；轉(zhuǎn)基因株系的穗長(zhǎng)也有顯著地下降，與對(duì)照相比較短約1.5cm；小穗數(shù)目