杨树FLC基因的研究——杨树FLC基因家族的生物信息学分析及小黑杨PnFLC1基因的克隆和表达分析
模式植物拟南芥的成花诱导途径研究得已经很清楚，拟南芥FLC(Flowering LocusC)基因在成花诱导途径中处于枢纽位置，是春化途径和自主途径的关键基因，FLC上调表达可以抑制下游基因SOC1和FT的表达，从而抑制开花，反之FLC下调表达促进开花。杨树是否也存在着和拟南芥相似的成花途径，杨树中FLC基因的功能和开花的关系如何，有待于研究。针对上述问题，进行如下研究: (1)生物信息学方法在杨树全基因组中鉴定了FLC基因家族的13个基因成员，蛋白质序列分析表明，13个基因的蛋白序列都具有MADS-box家族典型的M结构域，一些基因还分别具有I、K、C结构域。染色体定位分析显示，PtrFLC-10(745710)和PtrFLC-11(678188)位于scaffold上，其他11个基因分布在9条染色体上。表达聚类分析表明，每个基因在不同组织表达具有差异性。 (2)筛选出拟南芥早花突变体flc植株的纯合体21株，该突变体与野生型相比早花约7天，此突变体SALK_103719.45.30.x被敲除的基因FLC(Genebank Accession:NM_121052)与杨树FLC基因家族中的PtrFLC-13(758707)编码的蛋白相似度达49％，以PtrFLC-13基因序列设计引物，克隆出小黑杨中的PnFLC1基因，全长726bp，与PtrFLC-13仅存在3个碱基的差异，在蛋白序列上完全一致。实时荧光定量PCR显示，该基因在花芽中表达量最高，其次为茎、叶，在根中的表达量最低，春化作用处理后，该基因在根、茎、叶组织中的表达量均下降。 (3)成功构建pET52b-PnFLC1原核表达载体，转化至BL21菌株后，确定了融合蛋白的最佳诱导温度为30℃，最佳诱导时间为8h。用此重组质粒制备得到的多克隆抗体与原核表达的融合蛋白western blot杂交，检测抗体具有特异性。 (4)用酶切、连接方法构建了pROKⅡ-PnFLC1植物过表达载体，利用Gateway技术构建了RNAi抑制表达载体，经测序鉴定后，进一步将两种质粒分别转化至农杆菌EHA105，保存阳性单克隆，为下一步杨树的遗传转化奠定基础。
杨树;FLC基因;生物信息学;突变体;小黑杨;基因克隆
东北林业大学
硕士
林木遗传育种
刘关君
2013
中文
S792.11;S722.37
55
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）