海岛棉DELLA基因克隆及其功能分析

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目的:棉花是一种全球性的重要经济作物,也是我国重要的经济和战略物资。海岛棉(长绒棉)(Gossiypium barbadense)在棉花栽培种中品质最优。而棉纤维品质的改良是棉花育种工作的重点。赤霉素在棉花纤维发育过程中起着重要作用。DELLA蛋白是赤霉素信号传导通路中的一类重要负调节因子。通过克隆海岛棉中DELLA蛋白及对其功能进行研究,对阐明海岛棉GA信号通路以及以后利用分子生物学方法改良海岛棉纤维品质都将有一定的意义。   方法:用同源克隆法,以海岛棉基因组DNA为模板,通过PCR技术获得了DELLA基因的同源片段:GbGAI2和GbGAI3。分别将GbGAI2和GbGAI3完整编码区和缺失DELLA区的N端短截片段置于植物表达载体的35S启动子的下,构建成植物表达载体p35S:GAI2,p35S:gai2,,p35S:GAI3,p35S:gai3,并用农杆菌介导法转化野生型拟南芥。   结果与结论:通过同源克隆的方法成功地克隆了两个海岛棉的DELLA基因,GbGAI2与 GbGAI3,其中GbGAI2的完整ORF长1,848 bp,编码616个氨基酸,GbGAI3的完整ORF长1,626 bp,编码542个氨基酸。通过与已知的DELLA蛋白序列比对发现,GbGAI2与 GbGAI3具有典型地DELLA蛋白的结构域。过量表达GbGAI2、GbGAI3和Gbgai3均导致拟南芥转基因植株生长受阻和延迟开花,GbGAI3比GbGAI2的作用明显,而Gbgai3 严重抑制植株生长和发育。
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