番茄LeARF8基因克隆及其时空表达特性的研究

来源 :浙江大学农业与生物技术学院 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bccom
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番茄(Mill.Syn.Solanum esculentum L.)是世界上生产面积与总产量最高的蔬菜作物,同时也是我国南北各地广泛栽培的夏秋季主要蔬菜。生长素在植物的生长和发育过程中起着关键的作用,开花前后外施生长调节剂,可以明显增加胚珠的纤维数量并促进子房膨大形成果实。ARF(Auxin Respones Factors)是生长素信号转导途径中的关键因子,它可以接受生长素传递的信号,启动或是抑制下游基因的表达。因此研究生长素反应因子对番茄单性结实,改善果实品质具有重要意义。本试验主要研究番茄生长素反应因子AREs基因在坐果与果实发育过程中的时空表达特性,同时探索了激素对番茄果实发育的影响及对ARFs基因表达的影响,揭示生长素与果实发育的关系,旨在探讨生长素调控植物果实发育的分子机制,为在生产上解决番茄坐果不良等问题寻求重要理论依据。主要研究结果如下:(1)通过同源克隆技术得到樱桃番茄生长素反应基因LeARF8-1序列,cDNA全长2538bp,NCBI信息中心比对显示同源性达94%,具有典型的ARF基因结构特征,进化分析表明其属于番茄ARF8基因家族。利用TAIL-PCR技术,对其5’端上游启动子区域序列进行克隆,得到了启动子区域的部分片段。(2)RT-PCR分析4种ARF基因的时空表达特性,发现ARF8基因在‘中蔬6号’番茄的五个部位(茎、叶、开花前子房、开花后子房和果实)中均有表达,在花后子房中的表达量较弱;ARF3基因在叶片和子房中几乎没有表达,在果实中的表达也相对较弱;ARF6基因同样在番茄的叶片中近乎没有表达。而在果实中的表达量较高,其余部位较弱。在果实发育的不同时期,4个ARF基因都有表达,相对而言,ARF3表达量稍弱。(3)高效液相色谱技术(HPLC)分析激素处理后番茄果实内多胺、IAA和GA3含量的变化。结果表明:30 mg·L-12,4-D处理使腐胺含量显著升高。亚精胺则在100 mg·L-1GA3处理下的果实中含量最高,2,4-D处理的果实中精胺含量显著地高于GA3处理的果实。高浓度的2,4-D和GA3处理下精胺含量显著上升,显著地高于非单性结实对照。高浓度的外源2,4-D处理可使果实内源IAA含量显著上升;而赤霉素处理下使内源IAA含量上升很少。(4)RT-PCR技术分析了激素处理后单性结实果中4个ARF家族基因(ARF3、ARF4、ARF6和ARF8)的表达特性,结果显示:4个ARF基因在番茄单性果实中均有表达。和非单性果实对照相比。4个基因在10mg·L-12,4-D处理下的表达均弱于10mg·L-1的2,4-D处理,4个ARF基因在GA3处理中的表达量基本接近,同对照相比无明显差别。
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