棉花親環(huán)素基因GhCYP1與GhCYP2的功能初探.pdf

1、棉花是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，棉花經(jīng)常遭受干旱、鹽堿、低溫等逆境脅迫，影響棉花正常的生長發(fā)育，使產(chǎn)量和品質(zhì)下降，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。親環(huán)素（Cyelophilins，Cyps）是一類廣泛分布于動(dòng)物、植物、真菌及原核生物等幾乎所有生命體中的蛋白家族，它能夠參與蛋白質(zhì)的折疊、免疫抑制及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種生物學(xué)過程。大量研究表明，親環(huán)素在植物中還能夠參與植物體的生長發(fā)育，葉綠體的光保護(hù)和氧化還原調(diào)節(jié)，并在植物體脅迫應(yīng)答及抗病

2、原體免疫等方面發(fā)揮重要的作用。本研究對(duì)克隆獲得的兩個(gè)棉花親環(huán)素基因GhCYP1和GhCYP2在棉花不同組織器官中的表達(dá)模式進(jìn)行分析，并通過轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行功能初步研究。研究結(jié)果如下：
　　1、在實(shí)驗(yàn)室前期已經(jīng)獲得GhCYP1基因cDNA序列的基礎(chǔ)上，利用Gateway技術(shù)構(gòu)建GhCYP1的植物表達(dá)載體pGWB-GhCYP1，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)獲得轉(zhuǎn)GhCYP1基因煙草植株。對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行水分、鹽、低溫脅迫后，轉(zhuǎn)基因煙草植

3、株葉片比野生型出現(xiàn)萎蔫癥狀的時(shí)間推遲、程度較輕，復(fù)水后恢復(fù)快，轉(zhuǎn)基因煙草葉片的相對(duì)含水量、丙二醛含量、相對(duì)電導(dǎo)率各種生理指標(biāo)都顯著優(yōu)于野生型煙草，轉(zhuǎn)GhCYP1基因煙草顯示出較強(qiáng)的抗逆能力。構(gòu)建GhCYP1基因蛋白表達(dá)載體pET28a-GhCYP1，轉(zhuǎn)化大腸桿菌DE3菌株。在轉(zhuǎn)化菌液中加入IPTG誘導(dǎo)后，提取蛋白進(jìn)行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳，在18KD處出現(xiàn)了目的蛋白質(zhì)。
　　2、以小麥親環(huán)素wCyP3（AF262984）基因的

4、蛋白序列為探針，在GenBank中與棉花EST序列進(jìn)行tBLASTn比對(duì)，將同源性高的EST序列拼接后獲得一條長912bp的cDNA序列，RT-PCR擴(kuò)增獲得該cDNA序列，序列分析確認(rèn)為植物親環(huán)素基因序列，并將基因命名為GhCYP2（GenBank登錄號(hào)：JN032296）。
　　3、利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)GhCYP2基因在棉花不同組織器官和不同發(fā)育天數(shù)纖維的表達(dá)量進(jìn)行分析，結(jié)果表明GhCYP2基因在根、莖、葉、花、胚珠和