毛竹PeSCR基因的表达与功能
[目的]SCARECROW(SCR)基因在植物根和茎顶端细胞不均等分裂形成基本组织的过程中发挥着重要调控作用.通过分析毛竹中SCR同源基因PeSCR的结构特点,研究该基因的组织表达特异性,分析激素GA3、ABA 以及干旱、NaC1等非生物胁迫处理对该基因的表达影响,利用在拟南芥中过量表达PeSCR,初步鉴定其功能,以期为竹子分子育种提供基因资源.[方法]采用生物信息学的方法,在毛竹数据库(BambooGDB)中获得SCR同源基因序列和上游调控序列,分别利用Spidey和Plant CARE在线软件分析基因结构特点及其上游调控序列所含作用元件,采用实时荧光定量PCR技术分析基因在不同组织中的表达性,以及GA3、ABA、干旱和NaCl等非生物胁迫处理后的表达变化,构建PeSCR基因的正义/反义表达载体,转化拟南芥,通过分析转基因植株的表型来判断基因的功能.[结果]从毛竹中获得SCR同源基因PeSCR(登录号:FP094510),cDNA全长为2 301 bp,其中5'和3'端非编码区分别为238,134 bp,编码区1 929 bp.编码区对应的基因组序列为2 598 bp,包含1个内含子(672 bp).PeSCR 编码1个642个氨基酸的蛋白,该蛋白具有GRAS家族的典型结构域(LR Ⅰ,VHIID,LRⅡ,PFYRE和SAW),属于AtSCR亚家族.PeSCR蛋白与其他植物SCR有很高的同源性,其中与水稻的OsSCR2和拟南芥的AtSCR的一致性分别为84.9％,54.9％.PeSCR上游调控序列为1 820 bp,包含生长素应答元件AuxRR-core、ABA应答元件Motif Ⅱb、干旱诱导MYB结合位点MBS、光应答元件等多种作用元件,这意味着PeSCR可能受到激素、干旱等的调控.qPCR结果表明,PeSCR在叶中的表达丰度最高,其次是根和茎,而鞘中最低;PeSCR的表达短时间内受GA3的抑制,随处理时间延长(至5 h),基因的表达受到诱导;PeSCR的表达总体受外源ABA和NaCl处理的抑制;干旱处理条件下PeSCR基因表达呈先上升后下降的趋势.RT-PCR证明PeSCR已在转基因拟南芥植株中得到表达,表型分析发现,与野生型相比转正义基因植株生长健壮,根系发达,而反义植株矮小,根系生长受到抑制.[结论]在毛竹各组织中PeSCR呈组成型表达,根中表达受到GA3、ABA以及干旱、NaCl的影响.该基因正义表达促进转基因植株生长,反义转基因植株则受到抑制,表明该基因可能参与毛竹的生长发育调控.
毛竹、PeSCR、激素、非生物胁迫、基因表达、功能分析
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S718.46(林业基础科学)
国际竹藤中心基本科研业务费专项;国际竹藤中心基本科研业务费专项;国家自然科学基金;国家科技支撑计划
2016-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共8页
35-42
