與棉纖維發(fā)育相關的四個基因的克隆、表達特性與定位.pdf

1、棉花是世界上最重要的纖維作物和重要的油料作物之一。棉纖維是胚珠外層珠被上單個表皮細胞分化產(chǎn)生的，一根棉纖維細胞從開花后第零天(day post anthesis，DPA)到16 DPA可伸長到2.5-3.0 cm，其伸長不受細胞分裂的影響。因此棉花纖維發(fā)育相關基因的克隆既有巨大的潛在經(jīng)濟價值，也有助于植物細胞發(fā)育以及纖維素合成分子機理的闡明。本研究應用基因芯片的方法，利用陸地棉李氏無纖維突變體Li<,1>自交后代野生型Li<,1>和無纖

2、維突變體Li<,1>，有望獲得纖維伸長期優(yōu)勢表達的基因，從而為闡述棉纖維細胞快速伸長的機理打下基礎。 以開花后4天的李氏野生型Li<,1>和無纖維突變體Li<,1>胚珠纖維的復合體為探針，通過基因芯片的方法篩選優(yōu)質(zhì)材料7235棉纖維伸長，次生壁加厚不同發(fā)育時期混合cDNA文庫，分離出四個cDNA序列。G019BllA全長1502bp，ORF長1170bp，編碼389個氨基酸，與其他植物中的查爾酮合成酶基因高度同源，故命名為Gh

3、CHS。G043Hll全長1547 bD，ORF長1182bp，編碼393個氨基酸，與S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因高度同源，故命名為GhSAMS。G026D08A全長1418 bp，ORF長11.58bp，編碼385個氨基酸，與結瘤素基因高度同源，故命名為GhNLP。G055HO6A全長788 bp，ORF長378bp，編碼125個氨基酸，與半胱氨酸蛋白酶抑制劑高度同源，故命名為GhCPI。 RT-PCR分析表明：開花后4天，G

4、hCHS，GhSAMS，GhNLP，GhCPI在陸地棉李氏野生型Li<,1>纖維中的表達量低于無纖維突變體Li<,1>。GhCHS為組成性表達。GhSAMS基因無論在在正常纖維野生型Li<,1>和無纖維突變體Li<,1>中ODPA的表達量均明顯高于纖維伸長階段的其它時期。GhNLP基因在根、莖、葉中幾乎不表達，在正常纖維野生型Li<,1>的胚珠或纖維中表達量在ODPA明顯高于其他時期，從2DPA往后呈現(xiàn)一個緩慢上升的趨勢，10DPA時明

5、顯下降；無纖維突變體Li<,1>的胚珠或纖維中表達量隨發(fā)育時期的推后上升趨勢很明顯，但是到10DPA時又略有下降。GhCPI基因在正常纖維野生型Li<,1>和無纖維突變體Li<,1>的胚珠或纖維中ODPA，2DPA表達量較弱，之后各時期表達量高于纖維伸長起始時期。 Southern雜交結果表明四個基因在陸地棉基因組中都存在兩個拷貝。 利用本實驗室陸地棉遺傳標準系TM-1和海島棉海7124培育的140個BC<,1>作圖群體