擬南芥菜gfc1突變體的篩選及遺傳、表型研究.pdf

1、本工作通過對擬南芥(Arabidopsis thaliana)T-DNA插入突變體庫的篩選，得到一個(gè)對細(xì)胞分裂素反應(yīng)異常，生長較快的突變體gfc1(grow fast on cytokinin，gfc)?；蚩寺『托蛄蟹治鼋Y(jié)果表明該突變基因編碼一種BAHD基因家族的?；D(zhuǎn)移酶。該家族成員在許多植物次生代謝物合成途徑中具有重要的作用。在許多植物中催化了植保素合成的第一個(gè)反應(yīng)。模式植物擬南芥中有70多個(gè)該基因家族成員，然而目前這些基因編碼的

2、酶的作用底物及產(chǎn)物尚不明確。 gfc1等位突變體gfc2在含TDZ0.1mg/l的MS培養(yǎng)基上時(shí)，具有同gfc1一致的表型，而不同來源的兩個(gè)T-DNA插入失活突變體，在同一位點(diǎn)發(fā)生自然突變的幾率幾乎是0，由基因和表型的連鎖關(guān)系可以確定突變體的表型是由該基因引起的。 突變體gfc1為父本，野生型為母本雜交得到FlBC1，雜交成功的幼苗為Kamr,進(jìn)行PCR純雜合驗(yàn)證均為雜合體。另取一部分FlBC1接種于含TDZ 0.1mg

3、/l的MS培養(yǎng)基上，發(fā)現(xiàn)gfcl突變表型喪失而顯示野生型表型，證明為隱性突變體。 表型分析顯示，在MS基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)10天的突變體與野生型，gfcl的根長長于野生型，二者下胚軸長度相差不大，突變體略短些。轉(zhuǎn)移到土壤中培養(yǎng)后，二者在營養(yǎng)生長期生長狀況沒有明顯區(qū)別。 在含細(xì)胞分裂素的MS培養(yǎng)基上，gfcl的根生長明顯比野生型快，上部形態(tài)差異明顯，葉片較野生型生長快，而下胚軸相對略短。推測可能是gfcl中細(xì)胞分裂素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過

4、程受到影響，使得gfcl對細(xì)胞分裂素不敏感。而在含有生長素的MS培養(yǎng)基上，突變體與野生型表型相差不大，說明突變基因未影響內(nèi)源生長素的信號(hào)途徑。 HPLC法測定內(nèi)源激素水平的結(jié)果來看，經(jīng)TDZ處理6小時(shí)后，野生型和gfcl的內(nèi)源IAA的水平都有所下降，而野生型下降程度較gfcl更顯著。推測可能是因?yàn)橥庠醇?xì)胞分裂素添加后，抑制了內(nèi)源IAA含量的下降。 半定量RT-PCR結(jié)果顯示，gfcl在野生型擬南芥花序中表達(dá)量最高，按表達(dá)

5、量遞減的順序，依次為角果、幼嫩葉片、花序莖、成熟葉片、根以及衰老葉片。試驗(yàn)結(jié)果同genevestigator網(wǎng)站公布的基因芯片測定結(jié)果總體上保持一致的。 以含TDZ的MS培養(yǎng)基上的突變體及野生型擬南芥葉片為材料制作半薄切片，光學(xué)顯微鏡下觀察并以成像系統(tǒng)分析，野生型葉肉細(xì)胞排列較gfcl緊密，且細(xì)胞略小，而突變體中葉肉細(xì)胞排列相對松散。本實(shí)驗(yàn)已克隆到gfc1啟動(dòng)子序列，需進(jìn)一步構(gòu)建cDNAgfc1-pBI121、全長gfc1-pC