煙草分枝異常類型突變體基因鑒定及相關家族分析.pdf

1、植物分枝發(fā)育過程受環(huán)境及遺傳因素的共同調控，影響分枝發(fā)育的基因多，機理復雜。目前煙草分枝發(fā)育的分子調控機理尚不明確。本研究選用T-DNA激活標簽構建的分枝異常類型煙草突變體材料，采用FPNI方法獲得側翼序列，以煙草基因組為參考篩選插入位點及插入位點旁側基因，通過半定量PCR分析基因表達情況，進而確定突變的基因，并開展相關基因家族的生物信息學分析。獲得的主要結果如下:
　　(1)對田間種植的T2、T3代T-DNA激活標簽插入分枝異常

2、類型煙草突變體材料，進行性狀調查。對遺傳T1代分枝異常類型的煙草突變性狀且表型變化較為一致的9個T2代株系，以及遺傳T2代突變性狀且表型變化較為一致的2個T3代株系進行了單株側翼序列擴展比對;通過對插入位點基因同源蛋白的比對，確定T-DNA插入的插入位點，對插入位點確定的株系單株進行基因型鑒定，株系都有基因型分離現(xiàn)象;并搜索插入位點上下游100k附近的基因，推測出引起分枝異常突變的基因屬于B3超家族。
　　(2) ARF家族是B3

3、超家族的一個亞家族。目前在普通煙草基因組中共得到50個ARF基因成員，其基因結構相對復雜，一般含有10個外顯子。亞細胞定位預測結果表明，少數(shù)ARF蛋白定位到線粒體或葉綠體，大多數(shù)未檢測到定位信號。普通煙草22條染色體含有ARF基因。轉錄組數(shù)據(jù)分析表明，ARF基因具有不同的組織表達模式，部分基因表現(xiàn)出組織特異性。
　　(3)普通煙草中B3超家族的基因還沒完全確定，本研究選取普通煙草的近親種番茄，對番茄中B3超家族進行分析。番茄基因組

4、中確定了97個B3超家族基因。番茄B3超家族分為LAV、ARF、RAV和REM四個亞家族，每個亞家族中的數(shù)量分別為4、22、9和62個，且在進化樹中形成明顯不同的分支，每個亞家族都進行了系統(tǒng)進化和結構域分析;番茄12條染色體都含有B3超家族基因;11個成員的表達模式表明，B3超家族同一亞家族成員也具有不同的時空表達模式;在干旱、鹽和高溫脅迫處理下，部分成員響應強烈并且響應不同的外界信號;而對于ABA處理響應非常弱。
　　(4)另一

5、與分枝發(fā)育相關的LBD家族，在普通煙草基因組中共有98個LBD基因成員，其基因結構相對簡單，一般含有1-3個外顯子。LBD基因家族分成Ⅰ和Ⅱ大類，兩類均含有CX2CX6CX3C保守結構域，但Ⅱ類不含有LX6LX3LX6L形成的“卷曲螺旋”二級結構，根據(jù)與擬南芥LBD蛋白構建的系統(tǒng)發(fā)育樹細分成5個亞家族（Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅰd和Ⅱ）。普通煙草23條染色體含有LBD家族基因;將普通煙草LBD基因與表達序列標簽(EST)比對，發(fā)現(xiàn)36個基因有