甜櫻桃花發(fā)育相關(guān)MADS-box基因的克隆與分析.pdf

1、甜櫻桃岡其成熟期早、果個(gè)大、色澤艷麗、營(yíng)養(yǎng)豐富、較耐貯運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)深受人們喜愛,是目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格最高、效益最好的果樹之一。然而在栽培過(guò)程中,常因種植地春溫、花芽分化期溫度過(guò)高而產(chǎn)生諸如花而不實(shí)、畸形果、產(chǎn)量低等現(xiàn)象。MADS-box基因家族在控制花器官、果實(shí)發(fā)育中發(fā)揮著重要作用,而花器官發(fā)育的好壞,決定了授粉受精以及果實(shí)的正常發(fā)育。為了解決甜櫻桃生產(chǎn)中存在的問題,本試驗(yàn)擬從控制花器官和果實(shí)發(fā)育的基因出發(fā),探討甜櫻桃結(jié)實(shí)率低、畸形果形

2、成的分子機(jī)理,從而為克服這些制約甜櫻桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不良因素提供理論依據(jù)。本項(xiàng)研究以甜櫻桃‘拉賓斯’(Prunus avium L.‘Lapins’)為試材,采用RT-PCR結(jié)合RACE技術(shù)克隆基因全長(zhǎng),應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù)研究這些基因的表達(dá)情況,獲得主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 1.對(duì)模式植物MADS-box基因和甜櫻桃所在的李屬M(fèi)ADS-box基因進(jìn)行同源性比較,在保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物,通過(guò)RACE技術(shù)獲得基因全長(zhǎng),共得到4個(gè)MADS-

3、box同源基因,分別命名為PaMADS2、PaMADS3、PaMADS4、PaMADS5。它們分別屬于B(PaMADS2)、C(PaMADSS)、E(PaMADS3、PaMADS4)類MADS-box同源基因。
　　 2.組織特異性分析表明,PaMADS2僅在花瓣和雄蕊中表達(dá),這與B類基因的表達(dá)模式一致。系統(tǒng)進(jìn)化分析表明,PaMADS2和B類PI基因的親緣關(guān)系最近,故將其歸為B類。
　　 3.系統(tǒng)進(jìn)化分析表明2個(gè)E(SE

4、PALLATA)類基因PaMADS3和PaMADS4屬于E類基因兩個(gè)不同的亞分支,RT-PCR分析表明PaMADS3在花瓣、雄蕊、雌蕊中表達(dá),而PaMADS4在花器官的四輪中均有表達(dá)。
　　 4.在春季花芽膨大期至開花后的不同溫度(15℃／25℃)試驗(yàn)中,檢測(cè)到PaMADS3在雌蕊中的表達(dá)量差異,在25℃時(shí),PaMADS3的表達(dá)明顯大于在15℃時(shí)的表達(dá)量。推斷PaMADS3的表達(dá)狀況可能受溫度的影響。
　　 5.分離出控

5、制花雄蕊和雌蕊發(fā)育的C類基因PaMADS5,該基因在花器官的雄蕊和雌蕊中表達(dá)。在系統(tǒng)進(jìn)化分析中,PaMADS5和C類基因的AGAMOUS親緣關(guān)系最近,故屬于euAG亞家族,是一個(gè)典型的C類基因。
　　 6.在花芽開綻期應(yīng)用10mg／L、50mg／L、100mg／L和200mg／L四個(gè)不同濃度赤霉素噴施花芽,通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè),發(fā)現(xiàn)開花當(dāng)天四個(gè)濃度GA3處理C類PaMADS5的表達(dá)量都比對(duì)照的高,但處理間的差異不明顯；而在花后2