四個毛白楊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錄因子家族，它廣泛存在于人，動物和植物中。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)生關系將擬南芥MADS-box轉錄因子家族分為5個亞家族Mα，Mβ，Mγ，Mδ和MIKC，MIKC亞家族蛋白轉錄因子具有典型的M、I、K和C結構域。 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，第三個測定全序列的植物，并且是第

2、一個測定全基因組序列的多年生木本植物。楊樹全基因組計劃實施，將為生物能源的開發(fā)提供知識貯備，具有重要的實際應用價值。 為研究MADS-box基因在毛白楊發(fā)育過程中的作用，本實驗以毛白楊形成層為材料，通過RT-PCR結合RACE-PCR的方法克隆得到了4個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結構域高度一致，具有典型的MADS-box結構特征。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。 構建Pt

4、MADS1和PtMADS5基因的正義表達載體以及PtMADS1的反義表達載體，轉化毛白楊，對基因的功能進行分析。 半定量RT-PCR檢測分析顯示PtMADS1在莖，葉，形成層中表達，PtMADS5在根，莖，花，木質部，韌皮部和形成層中表達。 PtMADS1基因維持頂端分生組織的特性。超表達PtMADS1基因未出現(xiàn)明顯的表型變化。反義轉化PtMADS1基因導致毛白楊部分葉型發(fā)生變化。離體條件下35S：：3'PtMADS1葉