甘蓝显性细胞核雄性不育相关基因及其启动子序列的克隆与功能分析

论文摘要

甘蓝类（Brassica oleracea）作物是世界范围内普遍栽培的重要蔬菜,在我国也有很大的栽培面积,利用雄性不育杂交制种在甘蓝生产上具有重要的意义。但育性作为一个发育性状涉及到雄蕊形态建成及花粉形成中的大量结构与调节基因,任何基因的结构或者表达的变异均会直接影响小孢子的发育而导致雄器败育,因而研究起来非常困难。虽然已经有很多的生理生化、细胞学、分子生物学的研究结果报道,但是要彻底阐明小孢子发育的分子机理尚需要对育性相关基因进行深入广泛的研究,以最终明确各基因间以及基因与雄蕊阶段性发育间的相互关系。本研究利用与甘蓝显性细胞核雄性不育相关的差异表达片段（TDFs Transcript Derived Fragments）,通过电子克隆的策略获得了基因BoRALFL1、BoPMEI和BoDHAR的全长序列,并构建了BoRALFL1和BoPMEI基因的正、反义植物表达载体,经农杆菌介导对菜心（Brassica campestris L.var. Parachinesis）与拟南芥（Arabidopsis thaliana）进行了遗传转化,以探讨其在植株雄蕊发育中的作用;同时克隆了三个基因的5’端非编码区序列,构建了基因BoRALFL1和BoPMEI 5’端序列的植物表达载体,利用瞬时表达系统与稳定表达系统对其启动子活性进行了研究;利用原核表达系统探讨了BoPMEI蛋白的表达、纯化与蛋白活性分析。获得的主要结论如下:1.快速碱化因子BoRALFL1基因（GenBank序列登录号DQ059310）的cDNA序列全长490 bp,开放阅读框ORF 240bp,编码79个氨基酸。经序列分析,编码蛋白存在长度为28个氨基酸的前导信号肽与多个磷酸化位点,与同源基因RALFL8核酸序列在88 bp上有82%的相似性,推导的氨基酸序列在74个氨基酸上存在56%的相似性;不同植物来源的RALFL蛋白氨基酸序列N-端差异大,C-端序列具有较高的保守性,四个半胱氨酸残基在所有RALF蛋白中位置保守。果胶甲酯酶抑制蛋白基因BoPMEI（GenBank序列登录号DQ116449）的cDNA序列长750 bp,与同源基因AT1G10770在核酸序列与氨基酸序列上分别存在81%与73.8%的相似性。该基因编码一个含有169个氨基酸的蛋白多肽,分子量18.323 kD。预测分析表明N-端存在信号肽（32个氨基酸）与一个跨膜序列结构;可能参与成熟蛋白正确折叠的4个保守半胱氨酸残基在所有的PMEI氨基酸序列中位置高度保守。脱氢抗坏血酸还原酶基因BoDHAR的DNA序列长842 bp,含有两个内含子(+59 bp~

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 植物雄性不育研究进展
• 1.3 反义RNA 技术在基因功能分析上的应用
• 1.4 芸苔属作物的遗传转化研究进展
• 第二章 雄性不育相关基因 BoRALFL1、BoPMEI 与 BoDHAR 的克隆与分析
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.3 结论
• 2.4 讨论
• 第三章 基因BoRALFL1、BoPMEI 正、反义植物表达载体的构建及对拟南芥的遗传转化
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.3 结论
• 3.4 讨论
• 第四章 基因 BoRALFL1、BoPMEI 正、反义序列对菜心的遗传转化
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与分析
• 4.3 结论
• 4.4 讨论
• 第五章 BoRALFL1、BoPMEI 与 BoDHAR 基因启动子序列的克隆与分析
• 5.1 材料与方法
• 5.2 结果与分析
• 5.3 结论
• 5.4 讨论
• 第六章 果胶甲酯酶抑制蛋白 BoPMEI 的原核表达及其功能分析
• 6.1 材料与方法
• 6.2 结果与分析
• 6.3 结论
• 6.4 讨论
• 参考文献
• 缩写词
• 致谢
• 作者简介