矮牵牛3个赤霉素2-氧化酶基因的克隆及初步功能分析(英文)

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赤霉素(GA)是一类重要的植物内源性激素,在植物生长和发育过程中发挥重要的作用,其调控作用也极大地影响观赏植物的观赏性。矮牵牛(Petunia hybrida Vilm)是进行比较基因组学研究的优良材料,同时也是一个模式观赏植物。目前,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)中,大多数与赤霉素生物合成和降解相关的基因已经被克隆和研究,但在矮牵牛中鲜有相关的研究报道。本实验利用RACE技术从矮牵牛中获得了3个赤霉素2-氧化酶的全长cDNA序列,分别命名为PhGA2ox1~3(登录号:GU059939、JQ323102和JQ323101)。系统发生分析显示这3个基因都属于C19GA2氧化酶分支,与番茄(Solanum lycopersicum)的SlGA2ox2,4和5,烟草(Nicotiana tabacum)的NtGA2ox1~3最为接近。荧光定量PCR分析表明,PhGA2ox1~3的表达谱相似,均在茎、叶、开花第一天的雄蕊和雌蕊、开始萎焉的花瓣中有较高的表达,在萼片、开花第一天的花瓣、授粉后7d的果实中表达量极低。不过,PhGA2ox3mRNA的丰度较PhGA2ox1和2的低很多,当使用相同的模板和扩增效率相似的引物时,其Ct值较PhGA2ox1和2的分别低4~5个循环(CtPhGA2ox1~26,CtPhGA2ox2~25,CtPhGA2ox3~30)。利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法获得2×35S::PhGA2ox1转基因矮牵牛植株表现出节间长度明显变短、叶色变深等缺乏赤霉素的表型,提示了PhGA2ox1可能编码一个功能基因。
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