禾本科牧草分蘗形態(tài)及產量關聯(lián)基因克隆與表達特性研究.pdf

1、分蘗是指禾本科植物莖稈基部節(jié)上產生的獨立于主干的分支發(fā)生過程，決定著農作物穗數(shù)。通過分蘗進行克隆生長的牧草、雜草等克隆植物常以其耐鹽堿、耐貧瘠、抗寒冷等諸多優(yōu)良性狀而成為群落的建群種和優(yōu)勢種。以水稻功能基因作參照來克隆賴草屬和羊茅屬相應功能基因，并對新得到的相應功能基因進行綜合分析和驗證，通過實時熒光定量PCR檢測，獲取該關鍵功能基因的表達時段、組織特異性數(shù)據(jù)，結合功能基因的綜合分析，初步揭示相應關鍵功能基因對禾本科牧草形態(tài)分化的影響及

2、產量構成的貢獻，并進而對其應用前景作出初步評價。
　　通過電子克隆方法獲得禾本科賴草屬和羊茅屬共6個功能基因，提交Genbank獲得登錄號。其中，羊茅屬中編碼一種MADS-box轉錄因子的OsMdp1基因和調控葉綠素合成的OsHAP3基因的登錄號分別是JQ317021、JX312558;賴草屬中編碼一種環(huán)形E3泛素連接酶的DW2基因、編碼葉綠素a-b結合蛋白的cca-bbp基因、編碼調控側芽生長的負調控因子的TB1基因和編碼鋅指核

3、轉錄因子的PROG1基因，登錄號分別為JQ083606、JX397992、KC479014和KC493770。這些基因通過電子克隆方法的獲得對后續(xù)進行實際克隆奠定了基礎?；谏鲜鲅芯炕A，對賴草屬中有關抗鹽堿特性的ACC基因進行克隆。通過同源基因克隆技術獲得其保守區(qū)序列，經測序后得到的序列為341bp，與羊草LcA04F05基因進行同源性分析，一致性為65.29％。通過生物信息學手段，預測該基因的開放閱讀框，編碼99個氨基酸，分子量11

4、275道爾頓，編碼區(qū)位于基因的41～341bp，為親水性蛋白。將該編碼框翻譯所得的氨基酸序列與小麥ACC基因編碼的氨基酸序列之間進行蛋白質同源性分析得到47.83％的一致性，其保守區(qū)的一致性高達99％。二級結構是由α螺旋(占37.00％)，β折疊(占18.00％)，無規(guī)卷曲(占45.00％)組成，無其他二級結構。預測其屬于α-酮戊二酸/鐵依賴性加雙氧酶(2-oxoglutarate/Fe(Ⅱ)-dependent dioxygenase

5、)蛋白質家族。ACC基因的克隆為賴草抗鹽堿相關調控的研究提供依據(jù)。
　　探究日光照時長對賴草LRC1基因表達的影響，葉片及葉鞘部位的檢測結果推測LRC1基因表達量高低受到日光照時長的影響;莖部分的檢測結果顯示在正常培養(yǎng)和逐級縮短光照時長處理條件下，LCR1基因表達量呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，但是前者遞減的程度較后者緩慢，隨著時間的推移和分化進程的推進，在取樣階段后期，基因表達量減少的趨勢發(fā)生波動，推測該基因在該組織部分可能行使新的功能;莖

6、根結合部分的檢測結果推測日光照時長縮短對LRC1基因表達有抑制作用，而未施加處理條件時LRC1基因表達量在有波動的前提下，基本呈現(xiàn)表達量平穩(wěn)的趨勢，推測在正常培養(yǎng)條件下該基因表達量基本維持恒定。日光照時長這一外界環(huán)境因子對賴草LRC1表達影響的研究為進一步探究其他環(huán)境因子對該基因表達的影響提供了示范，同時為探究其他禾本科功能基因的表達調控模式奠定了基礎。
　　本課題研究的開展，為從分子和基因調控水平對典型草原代表屬尤其是通過分蘗進