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、果個大、色澤艷麗、營養(yǎng)豐富、較耐貯運等優(yōu)點深受人們喜愛,是目前國際和國內(nèi)市場價格最高、效益最好的果樹之一。然而在栽培過程中,常因種植地春溫、花芽分化期溫度過高而產(chǎn)生諸如花而不實、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,本試驗擬從控制花器官和果實發(fā)育的基因出發(fā),探討甜櫻桃結(jié)實率低、畸形果形

2、成的分子機理,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,應(yīng)用實時熒光定量技術(shù)研究這些基因的表達情況,獲得主要實驗結(jié)果如下:
　　 1.對模式植物MADS-box基因和甜櫻桃所在的李屬MADS-box基因進行同源性比較,在保守區(qū)域設(shè)計引物,通過RACE技術(shù)獲得基因全長,共得到4個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,這與B類基因的表達模式一致。系統(tǒng)進化分析表明,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)進化分析表明2個E(SE

4、PALLATA)類基因PaMADS3和PaMADS4屬于E類基因兩個不同的亞分支,RT-PCR分析表明PaMADS3在花瓣、雄蕊、雌蕊中表達,而PaMADS4在花器官的四輪中均有表達。
　　 4.在春季花芽膨大期至開花后的不同溫度(15℃／25℃)試驗中,檢測到PaMADS3在雌蕊中的表達量差異,在25℃時,PaMADS3的表達明顯大于在15℃時的表達量。推斷PaMADS3的表達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。在系統(tǒng)進化分析中,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四個不同濃度赤霉素噴施花芽,通過實時熒光定量檢測,發(fā)現(xiàn)開花當天四個濃度GA3處理C類PaMADS5的表達量都比對照的高,但處理間的差異不明顯；而在花后2