慈竹BeCesA基因表達(dá)模式分析及其遺傳轉(zhuǎn)化毛白楊研究.pdf

1、慈竹（Bambusa emeiensis）是我國西南地區(qū)栽培最普遍的竹種之一，其纖維含量較高，是良好的造紙材料。CesA是合成纖維素的關(guān)鍵基因，不僅與纖維素含量相關(guān)，也與植物生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)。但有關(guān)慈竹BeCesA基因?qū)Υ戎裆L(zhǎng)發(fā)育及纖維素含量影響的研究還未見報(bào)道，鑒于此，本研究以慈竹筍為材料，克隆獲得2條調(diào)控纖維素生物合成的BeCesAs基因，對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析、表達(dá)模式分析和遺傳轉(zhuǎn)化研究，為通過基因工程手段改良慈竹提供理論和實(shí)踐依據(jù)

2、。主要研究結(jié)果如下：
　　1.在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)得到4條BeCesAs基因全長(zhǎng)序列（BeCesA1、BeCesA2、BeCesA7和BeCesA8）的基礎(chǔ)上，克隆獲得2條慈竹BeCesAs基因序列，分別命名為BeCesA3和BeCesA4，其編碼序列長(zhǎng)度分別為3282bp和2949bp，分別編碼1093和982個(gè)氨基酸殘基。GenBank注冊(cè)號(hào)分別為KX424591和KX424592。
　　2.生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，BeCesA

3、1、BeCesA2、BeCesA3、BeCesA4、BeCesA7和BeCesA8分別與OsCesA1、BoCesA3、OsCesA3、OsCesA4、OsCesA7和BoCesA4的親緣關(guān)系最近。六條慈竹BeCesA1,2,3,4,7,8蛋白序列擁有所有CesA蛋白及糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都具有的4個(gè)保守基序（D,DxD,D,Q/RxxRW），一段植物CesA高度保守區(qū)域（P-CR），兩個(gè)高度可變區(qū)域（VR1和VR2），一段酸性氨基酸富集區(qū)域（A

4、RR）。
　　3.組織表達(dá)模式分析結(jié)果表明，BeCesA1,3在未展開葉和30cm筍中表達(dá)量較高，在展開葉和100cm筍中表達(dá)量較低；BeCesA4,7與BeCesA1,3的表達(dá)模式相反。進(jìn)一步測(cè)定30cm、50cm和170cm筍中BeCesA1,3,4,7基因的相對(duì)表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，隨著慈竹筍高度增加，BeCesA1,3基因的相對(duì)表達(dá)水平逐漸下調(diào)，而BeCesA4,7基因的表達(dá)趨勢(shì)與BeCesA1,3基因完全相反。
　　4.對(duì)

5、慈竹實(shí)生植株進(jìn)行GA3和DMZ誘導(dǎo)處理。結(jié)果表明，在未展開葉中，GA3和DMZ都能促進(jìn)BeCesA3,4的表達(dá)，而在展開葉中，GA3會(huì)促進(jìn)BeCesA3表達(dá)，而抑制 BeCesA4表達(dá)。GA3通過促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)使得慈竹側(cè)枝節(jié)間伸長(zhǎng)，而DMZ通過促進(jìn)細(xì)胞分裂使得節(jié)間伸長(zhǎng)。但兩者對(duì)慈竹纖維素含量的影響卻不同，GA3處理后慈竹莖稈中纖維素含量增加，展開葉中含量降低；DMZ處理后慈竹莖稈及葉片中纖維素含量都降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，慈竹NAC29/3