抑制棉花類幾丁質酶基因(CTSs)表達促進纖維后期伸長.pdf

1、棉花纖維次生壁合成需要很多基因的參與，類幾丁質酶基因（CTL）在次生壁增厚期優(yōu)勢表達，可能就是其中之一。在本實驗室早期研究海島棉纖維發(fā)育相關基因表達譜克隆了兩個基因，分別命名為GbCTL1和GbCTL2。進一步搜索棉花的EST文庫TIGR，分析發(fā)現(xiàn)纖維優(yōu)勢表達的CTL就只有兩個成員。Realtime-PCR分析表明CTL1的表達量略高于CTL2，并且到達表達高峰的時間略早于CTL2，這兩個基因都在15DPA以后開始表達，之后表達量迅速上

2、升并持續(xù)到次生壁合成期結束。在其他的組織中CTLs的表達量很低甚至幾乎檢測不到。
　　 本研究為驗證CTLs在棉花纖維次生壁合成中的功能，分別構建35S超量表達載體和RNAi載體，轉化棉花YZ1。通過Southern雜交及表達量分析，篩選出插入低拷貝表達量變化明顯的植株進行纖維性狀考察。RNAi轉基因株系纖維變長，超表達纖維變短，但其他性狀如強度、馬克隆值等變化不明顯。另外GbCTLs的表達量變化對纖維的纖維素含量以及次生壁厚度

3、變化沒有影響。為了研究該基因是否調控其他基因的表達，檢測了已經(jīng)發(fā)表的次生壁合成相關基因表達量。結果顯示:在RNAi轉基因株系中與纖維伸長正相關的Expansin的表達量上調，胼胝質降解酶GhGluc1的表達量下調，超量表達植株中的表達量變化則與RNAi植株相反。推測可能RNAi株系中Expansin的上調及GhGluc1降解酶的下調增加了胼胝質含量，從而細胞壁的柔性增加而纖維得以伸長。GbCTLs在纖維發(fā)育中的功能及機制還需要進一步研究