赤霉素對蓮株型影響及其相關(guān)基因克隆與時(shí)空表達(dá)分析.pdf

1、蓮屬于蓮科蓮屬重要的水生觀賞植物，是中國十大名花中唯一的水生花卉，其豐富的花色，優(yōu)美的花型深受人們的喜愛。適于深水種植的大株型蓮，對于濕地生態(tài)修復(fù)具有重要意義，而小株型碗蓮具有很高的商業(yè)化價(jià)值。
　　本研究以小株型蓮‘戀夏’為實(shí)驗(yàn)材料，對其進(jìn)行赤霉素、多效唑和清水對照三種處理，測量統(tǒng)計(jì)立葉葉柄的高度并對葉柄做石蠟切片分析;對赤霉素合成下游的兩個(gè)基因GA20ox和GA2ox進(jìn)行克隆，并將GA2ox轉(zhuǎn)入模式植物擬南芥中進(jìn)行表型觀測;實(shí)

2、時(shí)熒光定量PCR分析赤霉素合成相關(guān)基因在三個(gè)處理中不同時(shí)期表達(dá)量的變化情況。得到的主要結(jié)果如下:
　　1.不同處理蓮表皮細(xì)胞在不同時(shí)期的大小明顯不同:相對于清水對照處理，赤霉素處理細(xì)胞伸長，而多效唑處理細(xì)胞縮短，細(xì)胞數(shù)目沒有明顯的增減，初步判斷蓮株高的增加主要是細(xì)胞的伸長而不是細(xì)胞的分裂所致，蓮的株高變化可能與赤霉素相關(guān);
　　2.克隆赤霉素合成下游基因GA20ox和GA2ox，分別將其命名為NnGA2ox1和NnGA20o

3、x1。這兩個(gè)基因編碼的蛋白都具有典型的2-酮戊二酸依賴性雙加氧酶典型結(jié)構(gòu)，初步驗(yàn)證了它們是赤霉素合成相關(guān)基因。NnGA2ox1基因開放閱讀框1026 bp，由341個(gè)氨基酸構(gòu)成;NnGA20ox1基因開放閱讀框1143 bp，由380個(gè)氨基酸構(gòu)成。構(gòu)建了超表達(dá)載體pCAMBIA200-GA2ox1，導(dǎo)入農(nóng)桿菌GV3101，用花序侵染法轉(zhuǎn)入擬南芥中，獲得轉(zhuǎn)基因植株15株。
　　3.利用qPCR技術(shù)，分別檢測了赤霉素合成關(guān)鍵基因GA2

4、ox、GA3ox、GA20ox、KAO、KO五個(gè)基因在蓮葉柄和葉片不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)情況，結(jié)果顯示在葉柄中，五個(gè)基因在赤霉素處理初期大多表現(xiàn)為下調(diào)，在生長中期表達(dá)量最高，而多效唑處理則完全相反;在葉片中，五個(gè)基因的表達(dá)量基本都在生長末期急劇上升。推測從生長初期到生長旺期在蓮葉柄中存在赤霉素的前饋及反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，株高可能與赤霉素合成基因表達(dá)量相關(guān);蓮葉片生長與葉柄生長有極大的不同，初期蓮縱向伸長，到后期蓮快速橫向生長，形成蓮葉的最終形態(tài)，