牡丹花器官發(fā)育相關基因的克隆與表達.pdf

1、牡丹（Paeonia suffruticosa）是中國十大傳統(tǒng)名花之一，也是我國的候選國花，具有極高的觀賞價值。利用基因工程技術培育花卉新品種，是世界花卉育種的研究熱點之一。迄今為止，盡管許多植物的花器官發(fā)育相關基因已被分離和克隆，但是關于牡丹的研究鮮有報道。
　　本研究以牡丹品種‘趙粉’為試材，通過同源克隆的辦法，采用RT-PCR和RACE技術，分別從其萼片、花瓣、雄蕊和心皮中成功分離了牡丹PsAP1、PsAP2、PsPI、Ps

2、MADS1、PsMADS9、PsAG和PsMADS5這7個花器官形成相關基因的cDNA全長，并通過相對熒光定量PCR的方法，對這些基因在不同器官及花芽分化過程中的時空表達模式進行了分析。同時，分別構建了這7個基因的正義和反義植物表達載體，轉(zhuǎn)化擬南芥和煙草，經(jīng)過RT-PCR后，得到部分陽性植株，并對其表型初步進行初步觀察。主要研究結果如下：
　　1.根據(jù)已知基因的保守序列設計并引物，采用RT-PCR和RACE相結合的方法，首次從牡丹

3、品種‘趙粉’的萼片、花瓣、雄蕊和心皮中成功獲得了7個花器官發(fā)育相關基因的cDNA全長，分別命名為PsAP1（GenBank登錄號：HM143943）、PsAP2(GenBank登錄號: HQ222889)、PsPI(GenBank登錄號: HQ878444)、PsMADS1(GenBank登錄號:HQ222890)、PsMADS9(GenBank登錄號:HQ902183)、PsAG(GenBank登錄號:HQ222891)和PsMADS

4、5(GenBank登錄號:HQ449569)。序列分析表明，除了PsAP2外，其余6個基因均含有MADS結構域和植物所特有的K結構域，屬于MADS-box基因家族。
　　2.采用相對熒光定量的方法對7個基因在牡丹不同器官中的表達差異進行分析發(fā)現(xiàn)，不同的基因在不同的器官中有不同的表達模式，具有一定的組織特異性。其中PsAP1主要在花瓣、萼片和心皮中表達，根和莖中幾乎沒有表達。PsAP2在各個器官中均有表達，在花瓣中最高。PsPI主要

5、在花瓣和雄蕊中表達，其他器官幾乎沒有表達。PsMADS1和PsMADS1主要在花瓣、雄蕊和心皮中表達，其他器官幾乎沒有表達。PsAG主要在雄蕊和心皮中表達，根和萼片中幾乎沒有表達。PsMADS5在各個器官中均有表達，心皮中表達量最高。
　　采用相對熒光定量的方法對這7個基因在牡丹花芽分化過程中的表達差異進行分析，結果表明：不同的基因在花芽分化過程中有不同的變化趨勢。其中PsAP1在花芽分化前期表達最高，后期表達最低。PsAP2在花

6、芽分化中期表達最高，初期表達最低。PsPI、PsMADS1和 PsMADS5在花芽分化過程中的相對表達量均為中期表達最高，初期表達最低。PsMADS9在花芽分化后期表達最高，初期表達最低。PsAG在花芽分化末期表達最高，初期表達最低。
　　3.成功構建了 PsAP1、PsAP2、PsPI、PsMADS1、PsMADS9、PsAG和 PsMADS5的正義和反義植物表達載體，采用花序侵染法和葉盤轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化擬南芥和煙草，經(jīng)基因組PCR檢