陸地棉GhACT17基因的克隆與功能分析.pdf

1、肌動蛋白是植物細(xì)胞骨架必不可少的組分，且參與許多重要的生命過程。陸地棉GhACT17基因是棉花ACTIN基因家族的一個新成員，并且推測是李氏超短纖維突變體（Ligon-lintless，Li1）的候選基因。本文通過對GhACT17基因進(jìn)行克隆與功能分析，為進(jìn)一步研究棉花纖維發(fā)育及植物形態(tài)建成的分子機(jī)理奠定基礎(chǔ)。研究的主要結(jié)果如下:
　　1.利用同源克隆的方法從陸地棉李氏超短纖維突變體及其野生型中分別克隆GhACT17基因的基因組(

2、gDNA)和轉(zhuǎn)錄組(cDNA)全長序列。GhACT17基因為陸地棉ACTIN基因家族的新基因。GhACT17基因的gDNA全長為1970bp，cDNA全長為1129bp，該基因由4個外顯子和3個內(nèi)含子組成，編碼377個氨基酸。突變體中GhACT17基因gDNA327bp處堿基G突變?yōu)門，相應(yīng)的氨基酸水平為親水性的甘氨酸突變?yōu)槭杷缘睦i氨酸。
　　2.構(gòu)建并獲得GhACT17基因的瞬時表達(dá)載體，通過基因槍轟擊洋蔥表皮細(xì)胞對該基因進(jìn)行

3、亞細(xì)胞定位，結(jié)果顯示GhACT17基因在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中表達(dá)。
　　3.分析GhACT17基因在不同棉種轉(zhuǎn)錄水平上的表達(dá)模式。結(jié)果顯示，GhACT17的同源基因在陸地棉、海島棉和亞洲棉莖中的表達(dá)水平高于其它組織;GhACT17基因在Li1突變型和野生型的莖及開花后10天的纖維中表達(dá)水平高，并且其表達(dá)水平在Li1突變型和野生型中無顯著差異。
　　4.利用GhACT17突變型和野生型基因構(gòu)建過表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥

4、，最終獲得T3代穩(wěn)定遺傳的株系。獲得的轉(zhuǎn)基因植株有多種表型變化，分析各轉(zhuǎn)基因植株的表型特征和ACTIN基因的表達(dá)情況。結(jié)果表明，GhACT17基因?qū)χ仓甑纳L、根毛的伸長、結(jié)實率有重要意義。
　　5.克隆陸地棉A、D染色體組上GhACT17基因的啟動子序列，分析其啟動子序列的順式作用元件。分別構(gòu)建GUS表達(dá)載體，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化擬南芥，獲得T2代株系。對T2代株系的各組織進(jìn)行GUS染色分析。結(jié)果顯示，GhACT17基因在植株生