论文部分内容阅读
洋葱(Allium cepa L.)为百合科葱属植物,因其具有较高的营养价值与保健功能,而被誉为“蔬菜皇后”。我国目前为世界上洋葱生产的第一大国,但无论是以春季育苗秋季收获为栽培模式的北方长日照种植地区还是以越冬栽培为主的中原及西南中、短日照种植地区,洋葱的先期抽薹都是一个影响洋葱产量及品质的重要问题。FT(FLOWERING LOCUS T)基因最早克隆于拟南芥,它是开花植物光周期反应过程中调控植物成花的关键基因,也是重要的开花整合因子,因此克隆洋葱FT基因,了解其表达模式,可以丰富洋葱的抽薹开花机理,从而为以基因工程手段调控植物抽薹开花提供参考。本研究采用RT-PCR结合RACE方法从洋葱品系"1007"中克隆得到了4个洋葱成花素基因,对其蛋白结构进行了预测,并采用实时定量PCR法分析了洋葱的FT基因在不同时期不同器官的表达模式。主要实验结果如下：(1)利用RT-PCR和RACE技术,从洋葱品系“1007"中克隆了4个洋葱成花素同源基因,分别命名为AcFT1(KF913629). AcFT2(KF864664.1)、AcFT3(KF994783.1.1)和AcLFT (KF864665.1)。其中AcFT1、AcFT2和AcFT3基因的全长均为791bp,且5’非翻译区和3’非翻译区的长度也均为37bp和220bp, ORF序列全长为534bp,推测编码的蛋白质由177个氨基酸组成,分子量为19.8kD,理论等电点为7.89；AcLFT的基因全长为838bp,5’非翻译区长为37bp,3’非翻译区长为261bp, ORF序列全长为540bp,编码了一个长度为179的氨基酸序列,推测蛋白质分子量为20.1kD,理论等电点为8.81。(2)利用DNAMAN软件分析洋葱4个FT同源基因间的同源性,结果表明AcFT1、 AcFT2和AcFT3的相似性非常高：AcFT1与AcFT2、AcFT3氨基酸的同源性都为98.3%,而AcFT2和AcFT3的氨基酸的同源性为96.6%。AcLFT与AcFT1、AcFT2、AcFT3氨基酸序列的同源性则分别为84.7%、83.1%、83.6%。(3)将洋葱的4个FT同源基因与GeneBank中已登录植物的FT基因进行比对分析发现,AcFT1、AcFT2和AcFT3与大葱FT同源基因AfFT氨基酸水平上的同源性均在96%以上,AcLFT与AfFT同源性达到84.4%,AcLFT、AcFT1、 AcFT2、AcFT3与苹果、小麦、番木瓜、黄瓜、蕙兰、龙眼和拟南芥等植物的FT氨基酸的同源性也在63.0%-84.0%之间,可见FT基因在长期的进化过程中仍是相对保守的。系统进化分析显示,洋葱与大葱的亲缘关系最近,其次为鸢尾,但根据FT进行聚类,并不能把单双子叶分成并列的两个分支。(4)采用PCR方法,根据上述克隆得到的cDNA序列设计特异性引物扩增得到了洋葱成花素基因的DNA序列,测序结果表明,AcFTs和AcLFT的DNA序列全长分别为534bp和540bp,且与相对应的cDNA一致,序列中无内含子存在。(5)利用荧光定量PCR技术对AcFTs和AcLFT的表达模式进行了分析,结果表明：AcFTs和AcLFT在洋葱不同生长发育阶段的器官中均有表达,但是都以春化后抽薹前的叶片中表达量最高,说明成花素基因在抽薹前大量表达于叶片。