乙烯利調控甘蔗基因的差異表達及甘蔗乙烯受體基因Sc-ERS的克隆研究.pdf

1、乙烯是一種結構簡單的氣體植物激素，它對植物的代謝調節(jié)可貫穿其整個生活周期。前人的大量研究結果已證實，在甘蔗生長發(fā)育的前期，葉面噴施低濃度的乙烯利能有效促進甘蔗早期的萌芽、分蘗和生長，增強光合作用，提高抗旱性等。為進一步了解乙烯利調控甘蔗生長的分子作用機理，以便更好地利用乙烯利進行甘蔗化學調控，本文對用乙烯處理的甘蔗前期基因差異表達進行了分析，并對甘蔗乙烯受體Sc-ERS基因進行了克隆、序列分析等方面的研究。 1．建立和優(yōu)化了一套

2、研究乙烯利調控甘蔗基因差異表達的cDNA-AFLP分析體系和銀染體系。結果表明：模板質量的高低是cDNA-AFLP分析能否成功的關鍵。在甘蔗RNA提取中及時去除甘蔗組織可以降低多糖物質的殘留；在RT-PCR反應及cDNA第二鏈合成的操作中，適當延長合成的時間有利于獲得更長、更完整的ds cDNA；在cDNA-AFLP分析中，確定初級模板預擴增反應循環(huán)數(shù)20循環(huán)、反應產物20倍稀釋液作為二級模板時選擇性擴增效果較好；在銀染檢測過程中，使用

3、高純度的Na<,2>CO<,3>，并控制好凝膠漂洗和顯色時間可以獲得理想的檢測效果。利用cDNA-AFLP技術對乙烯利處理的甘蔗進行基因差異表達研究，每個樣品的擴增條帶數(shù)均在35-80之間，其中大多數(shù)在50-70范圍內，處理和對照之間條帶多態(tài)性明顯。 2.對部分差異轉錄片段進行了回收、克隆、反向Northern雜交驗證、序列分析和功能分析等方面研究。研究結果表明：在反向Northern雜交實驗中，24個測試樣品中有11個表現(xiàn)沒有

4、差異，假陽性率高達46％；在乙烯作用下，甘蔗的CHI、GST.ARP.LHG.核結合蛋白基因以及一批未知基因差異表達；其中CHI、GST、LHC和核結合蛋白是與促進植物的抗病抗逆、提高光合作用等密切相關的因子。 3.根據(jù)已知乙烯受體基因的序列信息，設計了一對簡并引物和一對特異引物，對甘蔗葉片基因組DNA進行PCR擴增，獲得了一個甘蔗乙烯受體基因(Sc-ERS)的片段。序列分析表明，該片段大小為4310bp，包含一個由5個外顯子和

5、4個內含子組成的4219bp大小的完整編碼區(qū)。Sc-ERS編碼區(qū)與玉米乙烯受體ERS1基因(AY359578)、水稻乙烯受體ERS1基因(AY043031)的編碼區(qū)同源率分別為91.4％和61.6％，推導Sc-ERS編碼的蛋白包含636個氨基酸殘基，與玉米乙烯受體基因、水稻乙烯受體基因所編碼蛋白的氨基酸同源率分別為94.1％和89.4％。對推導蛋白的結構進行分析的結果顯示Sc-ERS編碼的蛋白和玉米、水稻ERSI所編碼的蛋白一樣，在N段