番茄长花柱品系T431温敏相关ESTs分析及LeMBF1在花芽分化中的功能初析
番茄（LycopersiconesculentumMill）属于茄科番茄属（Lycopersicon），为白花授粉作物。其营养丰富，果实中富含胡萝卜素、番茄红素、维生素C以及柠檬酸等有机酸和无机盐等。此外，由于番茄易于转化、果实大、种子多，在植物组织培养、基因工程等研究中都是重要的模式植物。
番茄在生产上主要以杂交种为主，其杂种优势明显，杂种整齐度高、抗逆性强，但目前番茄的杂交制种都以人工去雄授粉的方式进行，因此番茄雄性不育系的选育显得尤为迫切和重要。T431为经多代自交选育的番茄长花柱功能型雄性不育品系，该材料在20℃以上的田间温度下可以达到95％以上的不育率，但在低温条件下（昼/夜为18℃/10℃）则花柱内缩或与花药平齐，由不育材料变为可育材料。本实验室先前已构建了T431的温敏正反向差减文库，本试验即对所得差减文库的ESTs进行了分析，并以转录辅激活因子MBF1（MultiproteinBridgingFactor1，多蛋白桥梁因子）为研究对象，克隆其全长并作了初步的表达分析，探讨它在T431花柱发育中的作用，为最终阐明T431长花柱温敏现象的调控机制提供参考。
1.本实验通过菌液PCR和反向Northern对构建的番茄T431正反向差减文库的725个克隆进行筛选，结果发现有429个克隆存在差异表达，将差异表达基因测序分析后获得了374个可利用的ESTs序列，可利用率达到87.2％。
2.登陆GenBank对所得序列进行比较分析，结果显示374个可利用的ESTs序列中有324个具有蛋白编码功能，其余50个ESTs与已知蛋白质同源性较低或找不到任何同源序列。在324个具有蛋白质功能的ESTs序列中有228个序列功能已知，96个与推测、假想或功能未知的蛋白质具有很高的同源性。
3.通过BLASTx和BLASTn对所有ESTs序列进行功能分类后，发现参与初级代谢（16％）、能量代谢（9％）、抗病与防御（12％）、信号转导（11％）等过程的基因较多，也有少数基因参与了植物体内蛋白质合成与加工、物质运输、转录调控、细胞的结构与生长发育等过程。
4.选取与转录调控有关的ESTs即真核翻译起始因子（eIF-5A）、果胶酯酶（Pme）、转录辅激活因子MBF1，用半定量RT-PCR进行表达分析，发现在常温和低温条件下eIF-5A，Pme基因在T431根、茎尖生长点、叶中的表达量基本一致，说明这两个基因和T431的花柱发育的低温胁迫无关。而MBF1基因在常温下于T431的根、茎尖生长点、叶中均有表达，但茎尖生长点中表达量极低；将花芽分化期的T431经低温处理3d，6d，9d后，MBF1在根中的表达量不变；在叶中表达量低温处理初期略有增加，随后降低；而在茎尖生长点低温处理3d后，其表达量明显增加，其后随低温处理时间延长，逐渐降低，说明MBF1可能参与了花器官的形态建成，抑制了T431的花柱伸长。
5.获得了一个编码转录辅激活因子基因MB目的全长cDNA序列，命名为LeMBF1。该基因包含一个420bp的开放阅读框，编码140个氨基酸。经NCBI的BLASTx和DNAMAN软件对LeMB目的氨基酸与其他植物MBF1蛋白进行比较，发现其氨基酸序列与马铃薯的StMBF1相似性最高，达到97％。
6.从T431基因组中克隆得到MB目的全长DNA序列，将LeMB目的DNA序列与mRNA序列进行比较发现两者完全一致，说明该基因不含有内含子。
东北农业大学
硕士
蔬菜学
王勇
2010
中文
S641.2;S603
66
2010-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）