四個(gè)毛白楊MADS-box基因的克隆與初步功能研究.pdf

1、MADS-box基因家族是一類序列特異的轉(zhuǎn)錄因子家族，它廣泛存在于人，動(dòng)物和植物中。MADS-box基因在植物體的發(fā)育過程中具有十分重要的作用。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系將擬南芥MADS-box轉(zhuǎn)錄因子家族分為5個(gè)亞家族Mα，Mβ，Mγ，Mδ和MIKC，MIKC亞家族蛋白轉(zhuǎn)錄因子具有典型的M、I、K和C結(jié)構(gòu)域。 楊樹是世界上廣泛栽培的重要樹種之一，已成為林木基因工程研究的模范植物。楊樹是繼擬南芥和水稻之后，第三個(gè)測(cè)定全序列的植物，并且是第

2、一個(gè)測(cè)定全基因組序列的多年生木本植物。楊樹全基因組計(jì)劃實(shí)施，將為生物能源的開發(fā)提供知識(shí)貯備，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 為研究MADS-box基因在毛白楊發(fā)育過程中的作用，本實(shí)驗(yàn)以毛白楊形成層為材料，通過RT-PCR結(jié)合RACE-PCR的方法克隆得到了4個(gè)MADS-box基因，分別命名為PtMADS1、PtMADS2、PtMADS3和PtMADS5。氨基酸序列分析顯示PtMADS1、PtMADS2、PtMADS3和PtMADS5與

3、其他物種已知的MADS-box基因在MADS結(jié)構(gòu)域高度一致，具有典型的MADS-box結(jié)構(gòu)特征。同源樹分析顯示PtMADS1、PtMADS2分別與擬南芥的SVP和AGL12基因同源性較高，PtMADS3與AGL14和AGL19同原性較高，PtMADS5與SOC1的同源性較高。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析顯示PtMADS1屬于STMADS11亞家族，PtMADS2屬于AGL12亞家族，PtMADS3和PtMADS5屬于SOC1亞家族。 構(gòu)建Pt

4、MADS1和PtMADS5基因的正義表達(dá)載體以及PtMADS1的反義表達(dá)載體，轉(zhuǎn)化毛白楊，對(duì)基因的功能進(jìn)行分析。 半定量RT-PCR檢測(cè)分析顯示PtMADS1在莖，葉，形成層中表達(dá)，PtMADS5在根，莖，花，木質(zhì)部，韌皮部和形成層中表達(dá)。 PtMADS1基因維持頂端分生組織的特性。超表達(dá)PtMADS1基因未出現(xiàn)明顯的表型變化。反義轉(zhuǎn)化PtMADS1基因?qū)е旅讞畈糠秩~型發(fā)生變化。離體條件下35S：：3'PtMADS1葉