馬鈴薯試管塊莖形成有關(guān)的光敏感基因篩選與鑒定.pdf

1、馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)是世界第四大糧食作物，塊莖是馬鈴薯植株的主要經(jīng)濟(jì)器官，研究塊莖發(fā)育機(jī)理對(duì)于提高馬鈴薯的產(chǎn)量、改良馬鈴薯品質(zhì)有重要作用。研究表明，日照時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)馬鈴薯塊莖發(fā)育尤為關(guān)鍵，短日照促進(jìn)塊莖形成，而長(zhǎng)日照則不能。馬鈴薯試管薯是在組織培養(yǎng)條件下，誘導(dǎo)腋芽形成的塊莖。試管塊莖在組織結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育的生理生化過(guò)程、遺傳穩(wěn)定性等方面與常規(guī)塊莖相似，為研究馬鈴薯塊莖形成提供了極大便利。本研究通過(guò)對(duì)25個(gè)光敏感候選

2、基因進(jìn)行長(zhǎng)短日照2天的表達(dá)差異分析，篩選得到3個(gè)節(jié)律性較顯著的目的基因。本研究采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，初步了解到目的基因?qū)︸R鈴薯試管薯形成的影響，為下一步明確各基因?qū)υ嚬苁硇纬傻年P(guān)系、進(jìn)一步研究光周期調(diào)控馬鈴薯塊莖發(fā)育分子機(jī)理奠定基礎(chǔ)。獲得的主要結(jié)果如下:
　　1)驗(yàn)證了25個(gè)候選基因長(zhǎng)短日照2天的表達(dá)差異。通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)，驗(yàn)證DGE分析所得候選基因是否存在2倍及以上差異。對(duì)存在差異的8個(gè)基因進(jìn)行長(zhǎng)短日照2天里表達(dá)模式鑒定，篩選出

3、3個(gè)節(jié)律性明顯的基因，PGSC0003DMT400041156（命名為StPIF3），PGSC0003DMT400048370(命名為StGI)，PGSC0003DMT400050252（命名為StTOC1）。
　　2)比較上述三個(gè)基因在三種基因型材料E20、E26、E109中表達(dá)模式。E26屬于光敏感材料，在長(zhǎng)日照（16h光照，8h黑暗/天）下不結(jié)薯，在短日照(8h光照，16h黑暗/天)下結(jié)薯;E20和E109屬于光不敏感材料，

4、其中E109長(zhǎng)短日照都結(jié)薯，E20長(zhǎng)短日照都不結(jié)薯。通過(guò)表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，StPIF3在E26中短日照下表達(dá)類(lèi)似信號(hào)傳導(dǎo)，在E20和E109不具備這類(lèi)表達(dá)模式;StGI在三種材料中短日照下均是光照時(shí)表達(dá)量上升，黑暗時(shí)表達(dá)量下降;StTOC1在三種材料中長(zhǎng)日照下的表達(dá)都是先出現(xiàn)一個(gè)小高峰，然后出現(xiàn)一個(gè)大高峰。后兩個(gè)基因都是節(jié)律性非常明顯的基因。
　　3)比較上述三個(gè)基因在三種基因型材料E20、E26、E109中序列差異。從各材料轉(zhuǎn)錄本中