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芸薹属植物含有多种对人类营养至关重要的油料作物和蔬菜作物,开花时间很大程度地影响了农作物产品器官的产量和质量。芥菜(Brassica juncea Coss.)是重要的十字花科芸薹属蔬菜作物,适时开花可以确保植株正常生长以及从营养期到生殖期的成功转变。目前发现有多条途径控制芥菜开花,例如春化途径、光周期途径、赤霉素途径、自主途径、年龄途径和内源性途径。没有单列开花抑制途径,但是开花抑制物可通过与花促进因子及开花信号整合子相互作用来调控开花,这对于防止过早开花是必不可少的。EARLY BOLTING IN SHORT DAYS(EBS)是具有相关染色质重塑因子的蛋白。在拟南芥中它起转录抑制因子的作用,可以抑制FT基因的表达从而调控开花。EBS蛋白在拟南芥SOC1,EMF1和FLC处富集,通过识别两个功能相反的组蛋白修饰并改变其结合偏好性,从而调控开花时间。此外,拟南芥EBS还参与其他MADS盒转录因子的调控,例如APETALA3(AP3),PISTILLATA(PI)和AGAMOUS(AG),影响拟南芥花器官发育。EBS也可与AGAMOUS-LIKE67(AGL67)相互作用,调控拟南芥种子休眠。然而,芥菜EBS的功能究竟如何?是否可通过与开花整合子(例如SOC1、AGL24)直接相互作用来调节开花时间?这仍不清楚。本研究拟克隆芥菜EBS(BjuEBS)基因,转基因研究其对开花的影响,并通过酵母双杂、pull-down以及酵母单杂、双荧光素酶检测EBS与开花整合子的相互作用关系,为深入研究EBS调控芥菜抽薹开花的分子机制奠定了基础。试验的主要结果如下:1.芥菜BjuEBS基因的克隆以及生物信息学分析从芥菜生殖生长期通过PCR克隆了BjuEBS基因,DNA测序表明:BjuEBS含有675 bp的c DNA序列。该基因编码224个氨基酸,蛋白质分子量预测为25.5 k Da。NCBI在线分析显示:芥菜BjuEBS与拟南芥Ath EBS的氨基酸序列高度相似。2.光周期途径调控芥菜BjuEBS表达为了探讨芥菜BjuEBS在光周期条件下植物不同器官和组织中的动态表达模式,从芥菜四叶一心开始进行长日照处理,每隔20 d取材用于提取RNA和定量PCR检测。结果表明:长日光处理之后,芥菜根、茎和叶中BjuEBS的表达呈下降趋势。随着长日照处理时间的延长,BjuEBS表达水平逐渐降低。当芥菜植株在长日照处理40 d,便出现开花。此时,BjuEBS在茎尖和叶片表达最多,而在根部表达最少。由此表明:长日照处理对芥菜BjuEBS的表达有抑制作用。3.芥菜BjuEBS在转化拟南芥植株中提前开花将芥菜BjuEBS基因重组到p Bin35SRed3载体,构建p Bin35SRed3-BjuEBS融合质粒,利用农杆菌介导法将其转入拟南芥,获得转基因拟南芥株系。以未转基因植株为对照进行长日照光周期处理,结果表明:当转p Bin35SRed3-BjuEBS的植株出现花序和花蕾时,对照植株仍处于营养生长状态。由此暗示,在LD条件下BjuEBS转入拟南芥使EBS基因高水平表达会导致植株提早开花。表明适量的BjuEBS表达对于维持其开花时间的早晚非常重要。4.芥菜BjuEBS蛋白与BjuSVP、BjuSOC1、BjuAGL24蛋白相互作用检测芥菜BjuEBS参与了花时间的控制,但尚不清楚BjuEBS是否通过与芥菜BjuSVP,BjuSOC1和BjuAGL24蛋白互作调节开花时间。利用酵母双杂交研究发现:BjuEBS分别与BjuSVP、BjuSOC1、BjuAGL24融合的二倍体均不能在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp/X-a-Gal培养基上生长。表明BjuEBS不能BjuSVP、ju SOC1或者BjuAGL24蛋白互作。此外,原核表达试验研究表明:带有His标签的BjuEBS蛋白在体外无法与带有GST标签的BjuSVP、BjuSOC1或者BjuAGL24蛋白相结合。上述两种方法所得结果一致:芥菜BjuSVP、BjuSOC1和BjuAGL24蛋白均不与BjuEBS直接相互作用,说明芥菜EBS并不是通过与它们发生蛋白互作调节开花。5.芥菜BjuEBS蛋白与BjuSOC1、BjuAGL24的启动子相互作用检测为了明确BjuEBS是否通过与开花整合子的启动子直接相互作用来调节开花,我们利用酵母单杂交测定法和Dual-Glo?荧光素酶测定法进一步检测BjuEBS与SOC1、AGL24的启动子之间的作用关系。BjuEBS与BjuSOC1启动子的酵母融合菌株在SD/-Leu/A100培养基上正常生长,BjuEBS与BjuAGL24启动子融合菌在SD/-Leu/A350培养基上也能正常生长。由此表明,BjuSOC1和BjuAGL24启动子与BjuEBS蛋白能在酵母真核细胞中相互作用。此外,Dual-Glo?双荧光素酶系统再次检测发现:BjuEBS-BjuSOC1、BjuEBS-BjuAGL24试验组合的LUC/REN酶活性比值均显着高于阴性对照,暗示芥菜EBS确实能结合到SOC1、AGL24的启动子。此外,分别构建了BjuSOC1和BjuAGL24启动子一系列截短体。然后筛选它们的相互作用区域,结果表明:启动子截短体BjuSOC1-1和BjuAGL24-2是BjuEBS蛋白的靶向结合区域。