陸地棉Aux-IAA家族九個(gè)基因的克隆和表達(dá)分析.pdf

1、生長(zhǎng)素作為一種植物激素參與了植物生長(zhǎng)發(fā)育的許多過(guò)程，包括影響植株頂端優(yōu)勢(shì)、側(cè)根的形成、介導(dǎo)重力和光的向性反應(yīng)、促使某些植物開(kāi)花等。生長(zhǎng)素能在如此大范圍對(duì)植物發(fā)育進(jìn)程中起作用，主要是因?yàn)樗梢宰鳛樾盘?hào)因子激活下游一系列信號(hào)途徑。因此研究以生長(zhǎng)素為中心的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程顯得非常重要。Aux/IAA蛋白作為生長(zhǎng)素響應(yīng)過(guò)程中的抑制因子已經(jīng)在擬南芥(Arabidopsis)中和水稻(Oryza Satrva L.)等模式作物中有了較為詳盡的研究，而在

2、棉花中研究很少.1、本文利用同源克隆的方法，并結(jié)合Tail和RACE技術(shù)克隆到棉花Aux/IAA家族的九個(gè)基因，它們都具有典型的Aux/IAA超家族全部或部分保守域，其氨基酸水平序列一致性為14～67％,命名為GhAuxl～GhAux9;利用signalP程序?qū)@九個(gè)基因N端信號(hào)膚預(yù)測(cè)表明：除去GhAux8外，其余八個(gè)基因都沒(méi)有典型的信號(hào)肽；NetPhos2.0預(yù)測(cè)顯示磷酸化是Aux/IAA蛋白翻譯后修飾的主要方式之一.
　　

3、2、采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)九個(gè)GhAuxs基因在陸地棉遺傳標(biāo)準(zhǔn)系TM-1中的表達(dá)特征進(jìn)行了分析。總體來(lái)說(shuō)，除去GhAux9外，其余八個(gè)基因在陸地棉TM-1不同組織和器官均有不同程度的表達(dá)，多數(shù)基因在棉花幼苗的根、莖、葉表達(dá)量較高。GhAux1、GhAux2和GhAux3主要在棉花幼苗的營(yíng)養(yǎng)器官中表達(dá)，可能參與植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)；GhAux4、 GhAux5、 GhAux6、 GhAux7在開(kāi)花當(dāng)天(ODPA)的胚珠中表達(dá)量較其他組織和器官

4、高，主要參與棉纖維的起始；GhAux8的表達(dá)量在開(kāi)花后兩天的胚珠和纖維較高，隨后逐漸降低，到23DPA的纖維表達(dá)量又提高，可能對(duì)早期纖維的伸長(zhǎng)和次生壁加厚有關(guān)；GhAux9的表達(dá)量從開(kāi)花當(dāng)天的胚珠逐漸提高，到10DPA時(shí)最高，隨后開(kāi)始下降，23DPA的纖維中表達(dá)量又提高，在棉花的根、莖、葉中不表達(dá)，它可能是一個(gè)棉纖維特異表達(dá)的基因。
　　 3、利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)參與棉纖維起始的四個(gè)基因GhAux4、GhAux5、GhAux

5、6和GhAux7在TM-1、無(wú)絨有絮、無(wú)絨無(wú)絮突變體材料中的表達(dá)特征進(jìn)行了分析。這些突變體包括隱性光子n2、顯性光子N1、新鄉(xiāng)小吉無(wú)絨有絮突變體(XinFLM)、 Xuzhou-142無(wú)絨無(wú)絮、新鄉(xiāng)小吉無(wú)絨無(wú)絮(XinWX)、MD17和SL1-7-1.結(jié)果表明：除去GhAux6外，GhAux4、GhAux5和GhAux7在無(wú)絨有絮和無(wú)絨無(wú)絮突變體ODPA和1DPA胚珠中的表達(dá)量都顯著比TM-1高，因此，與纖維發(fā)育正常的TM-1相比，在纖

6、維發(fā)育起始期，GhAux4、GhAux5和GhAux7的表達(dá)產(chǎn)物在纖維發(fā)育突變體中富集，可能與纖維發(fā)育突變體纖維起始期生長(zhǎng)素水平低相關(guān)。
　　 4、用0.5uM生長(zhǎng)素處理棉花幼苗葉片后，利用半定量RT-PCR研究了九個(gè)GhAuxs基因生長(zhǎng)素誘導(dǎo)前后的表達(dá)情況。九個(gè)基因在生長(zhǎng)素誘導(dǎo)后表達(dá)量都發(fā)生了明顯的變化。其中，GhAuxl和GhAux2在生長(zhǎng)素誘導(dǎo)后幾分鐘后轉(zhuǎn)錄水平就增加：GhAux4，GhAux8、GhAux9在生長(zhǎng)素誘導(dǎo)前