菊花生長(zhǎng)響應(yīng)蛋白Aux-IAA編碼基因CmIAA1的克隆及功能鑒定.pdf

1、菊花原產(chǎn)自我國(guó)，是我國(guó)十大傳統(tǒng)名花和世界四大切花之一，具有很高的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在花卉生產(chǎn)中具有重要地位。菊花花型豐富，植株形態(tài)多樣，暗示著菊花的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程是一個(gè)精細(xì)有序的調(diào)控過(guò)程。生長(zhǎng)素是最重要的植物激素之一，與植物根系發(fā)生、伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、分化、開(kāi)花、營(yíng)養(yǎng)吸收等生命活動(dòng)密切相關(guān)。植物生長(zhǎng)素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與作用機(jī)制研究一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，其中，生長(zhǎng)素響應(yīng)蛋白AUX/IAA在生長(zhǎng)素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程起著十分關(guān)鍵的作用。為此，本研究

2、克隆了菊花Aux/IAA生長(zhǎng)素響應(yīng)蛋白編碼基因CmIAA1，對(duì)其序列特征進(jìn)行了分析，分析了其組織器官及響應(yīng)外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的表達(dá)特性，并通過(guò)轉(zhuǎn)化擬南芥初步進(jìn)行了功能分析。主要結(jié)果如下:
　　 本研究通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物，利用RT-PCR和RACE等技術(shù)克隆了菊花‘鐘山紫桂’生長(zhǎng)素響應(yīng)蛋白Aux/IAA基因的cDNA全長(zhǎng)，命名為CmIAA1。CmIAA1全長(zhǎng)1017bp，開(kāi)放閱讀框（ORF）為711bp，編碼237個(gè)氨基酸，其編碼產(chǎn)物含

3、有4個(gè)典型的保守結(jié)構(gòu)域。序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)，CmIAA1與蓖麻RcAUX28同源性最高，達(dá)到49.73％。系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析表明，CmIAA1和玉米ZmIAA30的親緣關(guān)系比較近。
　　 熒光定量PCR（qRT-PCR）顯示，在2-200μg/ml IAA外源處理12h后，‘鐘山紫桂，葉片中CmIAA1的表達(dá)水平明顯升高，且隨著處理濃度升高而升高。在10μg/ml GA、100μg/mlABA、30μg/ml6-BA和10mg/L乙烯處理

4、24 h內(nèi)，處理組CmIAA1的表達(dá)量均低于對(duì)照組CmIAA1的表達(dá)量，個(gè)別時(shí)間點(diǎn)除外。
　　 本研究構(gòu)建了CmIAA1基因植物表達(dá)載體，用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的花序侵染法將CmIAA1基因轉(zhuǎn)化擬南芥，發(fā)現(xiàn)2個(gè)超表達(dá)株系35S::CmIAA1-1和35S::CmIAA1-2的生長(zhǎng)發(fā)育較野生型緩慢，且轉(zhuǎn)基因擬南芥主根較野生型短。通過(guò)去頭和添加外源IAA及IAA抑制劑NPA，發(fā)現(xiàn)10-7 M IAA對(duì)恢復(fù)轉(zhuǎn)基因株系主根生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，而10