三種菊科植物XTH基因的克隆與表達(dá)特征的研究.pdf

1、木葡聚糖內(nèi)糖基轉(zhuǎn)移酶/水解酶(Xyloglucan endotransglycosylase/hydrolase，XTH)是一種重要的細(xì)胞壁修飾酶，在植物的細(xì)胞生長(zhǎng)和生命活動(dòng)中起著關(guān)鍵的作用。為研究觀賞植物中XTH基因結(jié)構(gòu)以及在花瓣生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)特征及功能，本研究以菊花、孔雀草和大麗花等三種菊科植物為研究對(duì)象，從花瓣中提取總RNA，克隆了XTH編碼基因的cDNA序列。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了大麗花XTH基因(DpXTH)的結(jié)構(gòu)及表

2、達(dá)特征，取得了如下試驗(yàn)結(jié)果。
　　 1.利用RT-PCR技術(shù)，克隆了菊花和孔雀草花瓣XTH基因的cDNA序列，分別命名為CmXTH(Genbank:HM752243)和TpXTH(Genbank:JN164663)，兩者開(kāi)放讀碼框的核苷酸序列為882bp，編碼293個(gè)氨基酸殘基，其中包含了XTH的活性位點(diǎn)DELDFEFLG。Blast分析結(jié)果表明，CmXTH和TpXTH與同為菊科植物的大麗花、非洲菊的同源性最高;通過(guò)聚類分析發(fā)現(xiàn)

3、，CmXTH和TpXTH基因編碼的多肽與擬南芥XTH家族中第一組的At-XTH7聚類到同一組，推測(cè)CmXTH和TpXTH具有木葡聚糖轉(zhuǎn)糖苷酶和木葡聚糖水解酶兩種活性。
　　 2.利用3＇RACE技術(shù)，獲得了大麗花花瓣DpXTH1基因的3＇末端序列(Genbank:JN389794)，克隆片段序列長(zhǎng)為542bp，其中非編碼區(qū)長(zhǎng)190bp。
　　 以分段PCR法擴(kuò)增得到了1條大麗花XTH基因組DNA序列，序列長(zhǎng)1293bp，

4、包含4個(gè)外顯子與3個(gè)內(nèi)含子，其外顯子區(qū)域與DpXTH1mRNA序列的相似性達(dá)93.52％，兩者所編碼的氨基酸序列同源性為93.49％，推測(cè)克隆的XTH基因組DNA序列為DpXTH1的同源基因，故命名為DpXTH2(Submission1523046)。通過(guò)與擬南芥XTH基因比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)DpXTH1與擬南芥At-XTH7同源性較高，DpXTH2外顯子序列與At-XTH6同源性較高，而At-XTH7和At-XTH6同屬于擬南芥第一組XTH

5、基因，因而推測(cè)DpXTH1和DpXTH2編碼的蛋白也具有木葡聚糖轉(zhuǎn)糖苷酶和木葡聚糖水解酶兩種活性。
　　 以基因組DNA為模板，使用hiTAIL-PCR技術(shù)，分離獲得了DpXTH2基因起始密碼子上游長(zhǎng)為125bp的部分序列。根據(jù)上述三方面試驗(yàn)結(jié)果，初步探明了大麗花花瓣DpXTH基因的結(jié)構(gòu)特征。
　　 3.分別以β-actin、GAPDH和18SrRNA為內(nèi)參基因，使用半定量RT-PCR技術(shù)，檢測(cè)了DpXTH1在大麗花花瓣