海島棉ERF基因的克隆和功能鑒定.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文海島棉ERF基因的克隆和功能鑒定姓名：秦捷申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：生物化學(xué)與分子生物學(xué)指導(dǎo)教師：唐克軒20050501上海交通大學(xué)博士論文摘要28條編碼AP2蛋白的不完整基因序列，其中9條序列編碼的蛋白具有完整的AP2結(jié)構(gòu)域。根據(jù)所編碼蛋白AP2結(jié)構(gòu)域的特征，包括G6肼』和G砸：肝2在內(nèi)的這11條棉花AP2基因可分為DREB和ERF兩個亞族。棉花中的AP2基因家族具有與擬南芥和水稻中AP2基因類似的分布，體現(xiàn)了A

2、P2家族基因的原始性?；虮磉_分析發(fā)現(xiàn)，GbERFl和G地R心基因在海島棉中都是組成型表達，但GbERF2基因的表達具有一定的組織特異性。外源乙烯處理和黃萎病菌(礦dahliae)侵染都能誘導(dǎo)GbERFl和GbERF2基因的快速大量表達。水脅迫能抑制G6E足F』和G抱R心基因的表達，但G6腓基因表達的下降出現(xiàn)在水脅迫的前3小時之內(nèi)，但隨后其表達量又恢復(fù)到處理前水平；而G6ERF』基因表達量的下降出現(xiàn)在水脅迫12小時之后，隨后的表達量沒有

3、恢復(fù)。高鹽、低溫、干旱等環(huán)境脅迫因子刺激以及外源脫落酸(AB鼬的處理都能誘導(dǎo)GbERFz基因表達量的明顯增加，但對G施：陋2基因的表達沒有影響，這表明G6職F，不僅響應(yīng)廣泛的外界脅迫，而且可能在ABA和乙烯信號途徑的交匯中起著一定的作用。黃萎病菌侵染能誘導(dǎo)G6ERF』和G6E冗融基因的快速大量表達，表明這兩個基因在海島棉抵御黃萎病的防御反應(yīng)中具有一定作用。為了進一步研究這兩個基因在抗病方面的功能，我們通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)，把這兩個基因分別轉(zhuǎn)入

4、煙草。通過分析這兩個基因的超表達對轉(zhuǎn)基因煙草中乙烯誘導(dǎo)抗病相關(guān)基因表達的調(diào)控，以及由此產(chǎn)生的對轉(zhuǎn)基因煙草抗病性的影響，以探討這兩個基因在植物抗病方面的功能。轉(zhuǎn)基因煙草分析的結(jié)果表明，GbERFl和GbERF2基因的超表達剮轉(zhuǎn)基因煙草中內(nèi)源乙烯的含量沒有影響，不改變轉(zhuǎn)基因煙草的表型，而且轉(zhuǎn)基因煙草T1代種子的萌發(fā)過程也不會出現(xiàn)乙烯三級效應(yīng)。我們對10Cx啟動子中含有GCC盒并且和煙草抗性相關(guān)標志的朋基因以及4條啟動子中不含有GCC盒的乙烯

5、誘導(dǎo)基因進行的基因表達譜分析發(fā)現(xiàn)：和野生型煙草相比，在G6ERF，和G6ER心的超表達的轉(zhuǎn)基因煙草中，9務(wù)x啟動子中具有GCC盒的尸J尺基因的組成型表達發(fā)生了不同程度的增加或減少，并且4條啟動子中沒有GCC盒的乙烯誘導(dǎo)基因的組成型表達也發(fā)生了改變，只有CHNSO基因在轉(zhuǎn)基因煙草中的表達量沒有發(fā)生變化。在這13條表達發(fā)生變化的乙烯誘導(dǎo)基因中，有9條基因的表達變化在G6ERF，和GbERF2超表達的轉(zhuǎn)基因煙草中是相同，而有4條基因在兩種轉(zhuǎn)基