黃瓜生長素受體同源基因的功能研究.pdf

1、植物生長素受體主要的功能是參與生長素信號通路。對生長素及其受體的研究已經(jīng)有很長的一段歷史，有關(guān)這方面的報道也不計其數(shù)。我國科學家于2009年已經(jīng)完成了對黃瓜全基因組序列的測定(Huang et al.,2009)，然而有關(guān)黃瓜中生長素受體的研究報道卻很少。我們課題組前期的工作報道了黃瓜中生長素受體同源基因的表達模式分析，但尚未有對于其調(diào)控機制和生物學功能的進一步研究。
　　為了研究黃瓜中生長素受體同源基因的功能以及探究生長素信號通

2、路在黃瓜及高等植物發(fā)育過程中的功能及作用機理，從而為生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)，我們克隆了黃瓜中的生長素受體同源基因CsTIR和CsAFB，構(gòu)建了其過表達載體并轉(zhuǎn)化野生型及生長素受體功能缺陷突變體tir1-1,開展了許多相關(guān)實驗，獲得了部分研究數(shù)據(jù)。主要的研究結(jié)果如下：
　　1以擬南芥(Arabidopsis thaliana)與黃瓜(Cucumis sativus L.)為實驗材料，從黃瓜中克隆得到黃瓜生長素受體的同源基因CsAFB和

3、CsTIR，構(gòu)建其相應的過表達載體35S:CsAFB和35S:CsTIR。
　　2通過根癌農(nóng)桿菌介導的方法將目的基因異源轉(zhuǎn)化生長素受體基因TIR1功能缺失的擬南芥突變體tir1-1，轉(zhuǎn)基因植株用Hyg進行篩選，最終獲得2株轉(zhuǎn)35S:CsAFB的純合株系，5株轉(zhuǎn)35S:CsTIR的純合株系。測定了轉(zhuǎn)基因株系的主根長度與側(cè)根數(shù)量；對IAA、2,4-D和NPA等植物激素的敏感性；以及在不同溫度條件下，對各株系下胚軸長度的測定。檢測到各種

4、tir1-1缺陷表型均回復至野生型狀態(tài)，突變體的表型得到了彌補，從而證實了CsAFB和CsTIR作為黃瓜生長素受體的事實，并對其功能進行了間接的初步分析和研究。
　　3通過根癌農(nóng)桿菌介導的方法將目的基因過表達載體異源轉(zhuǎn)化野生型Col-0擬南芥，轉(zhuǎn)基因植株用Hyg進行篩選。最終獲得7株轉(zhuǎn)35S:CsAFB的純合轉(zhuǎn)基因植株，6株轉(zhuǎn)35S:CsTIR的純合轉(zhuǎn)基因植株。對轉(zhuǎn)基因植株的下胚軸長度、根的發(fā)育狀況以及葉表型進行了觀察分析。結(jié)果表

5、明CsAFB與CsTIR基因表達量越高，主根長度越短，植株側(cè)根數(shù)越多，反之，CsAFB與CsTIR基因表達量越低，主根長度越長，植株的側(cè)根數(shù)越少。同時CsAFB與CsTIR基因表達量高低影響了下胚軸的長度。說明在擬南芥中過表達CsAFB與CsTIR基因，增加了轉(zhuǎn)基因植株的生長素受體數(shù)量，提高了植株的生長素反應，通過擴大生長素信號來參與植物生長發(fā)育調(diào)控。我們的研究結(jié)果初步證實了CsAFB與CsTIR即為黃瓜中的生長素受體基因，并且證實它們