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不结球白菜开花相关基因BcGI的克隆、亚细胞定位及基因沉默功能验证

2019-07-17分类号:S634.3

【作者】王惠玉  任海波  李林  刘同坤  程奕秋  侯喜林  
【部门】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心  
【摘要】[目的]本文旨在揭示不结球白菜GIGANTEA(GI)基因的功能,验证其与CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUS T(FT)基因之间的调控关系以及其在植物抽薹开花中的作用。[方法]以不结球白菜品种‘苏州青’为材料,提取RNA并反转录成cDNA,同源克隆BcGI基因,Gateway构建表达载体pEarleyGate101-BcGI-YFP,利用农杆菌介导法将表达载体注射入本氏烟草中,激光共聚焦显微镜观察其亚细胞定位。Gateway构建沉默载体BcGI-RNAi,利用农杆菌介导法将沉默载体导入拟南芥中,观察野生型和转基因植株抽薹期的表型变化。采用RT-qPCR技术,检测GI、CO、FT基因在转基因和野生型拟南芥植株抽薹期的基因表达量。[结果]通过同源克隆,得到BcGI基因,其含有1个3 516 bp的开放阅读框(ORF),编码1 171个氨基酸。亚细胞定位结果显示,BcGI定位于细胞核中。RT-qPCR结果表明,BcGI基因在沉默转基因植株中的相对表达量比野生型植株低;同时当GI基因表达受到抑制时,CO、FT基因在沉默转基因植株中的相对表达量也比野生型明显降低,沉默转基因植株与野生型相比表现为开花延迟且抽薹期莲座叶数明显增多。[结论]BcGI定位于细胞核,参与正向调控下游CO、FT基因的表达,进而影响不结球白菜光周期开花途径。
【关键词】不结球白菜  BcGI基因  亚细胞定位  开花途径  基因沉默
【基金】国家重点研发计划项目(2017YFD0101803);; “十三五”“七大农作物育种”重点专项(2016YFD0101701);; 江苏省自然科学基金项目(BK20171374);; 中央高校基本科研业务费专项资金(Y0201700179);; 江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015B156)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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