刺萼龍葵延遲萌發(fā)基因DOG1的克隆及表達特性研究.pdf

1、刺萼龍葵(Solanum rostratum Dunal)是一年生茄科茄屬入侵雜草，是我國高度危險的檢疫性有害生物，具有很強的競爭能力、適應(yīng)能力。刺萼龍葵原產(chǎn)于北美，現(xiàn)已在世界多國擴散蔓延。由于其具有強大的繁殖能力，刺萼龍葵極易形成單優(yōu)種群，破壞入侵地的生態(tài)平衡。刺萼龍葵傳播途徑單一，主要由種子進行傳播，其種子具有極強的休眠特性，而DOG1(Delay of germmation1)基因是種子休眠特異相關(guān)基因。本研究對刺萼龍葵種子休眠進

2、程中的關(guān)鍵基因DOG1進行了克隆，并在轉(zhuǎn)錄水平上檢測了其在不同儲藏條件和萌發(fā)階段的種子中以及不同生長期植株不同部位的表達水平，以期明確其表達特性，具體研究結(jié)果如下:
　　1.刺萼龍葵DOG1基因(SrDOG1)序列全長753 bp，無內(nèi)含子，共編碼250個氨基酸，經(jīng)核苷酸BLAST搜索，與番茄和馬鈴薯DOG1基因的相似度分別達82％、83％。SrDOG1蛋白質(zhì)分子量為28 kDa，理論等電點為5.63，無信號肽，屬全α-型蛋白;<

3、br>　　2.SrDOG1基因在種子中表達量總體較高。常溫儲藏下，儲藏時間越長種子中SrDOG1的表達水平越高，表明種子中SrDOG1的表達水平隨儲藏時間的增加而升高。此外，冷藏種子中SrDOG1表達量是常溫儲藏種子的2倍以上，表明低溫環(huán)境能夠顯著提高SrDOG1在種子中表達水平，證實成熟種子中SrDOG1的表達受環(huán)境因子的影響;
　　3種子萌發(fā)前后SrDOG1的表達水平差異顯著。在浸種階段，浸種前種子中SrDOG1的表達量是浸種

4、后的10倍左右，表明浸種能夠顯著地抑制SrDOG1在種子中的表達;在皿內(nèi)培養(yǎng)階段，SrDOG1的表達量略有提升，至種子剛萌發(fā)時達到最大;在胚根伸長階段，從種子剛萌發(fā)到胚根伸長0.5 cm，SrDOG1的表達再次出現(xiàn)顯著的降低，之后直到胚根伸長到2 cm，SrDOG1表達量基本維持不變。表明種子萌發(fā)后SrDOG1的表達水平顯著降低，且萌發(fā)后SrDOG1的表達基本維持在較低水平;
　　4.SrDOG1在種子中的表達集中于胚部位。表達部

5、位分析表明，SrDOG1在種子胚中的表達量顯著高于胚乳和胚乳帽，約為胚乳的5倍、胚乳帽的3倍。因此胚部位可能是SrDOG1的主要表達場所;
　　5.在刺萼龍葵植株生長期間，SrDOG1在根莖葉中的表達水平整體偏低。SrDOG1在根部的表達量以子葉期最高，之后逐步降低，至三葉期基本保持不變;莖桿中SrDOG1表達量較根部低，且在整個生長過程中基本變化不大;葉片中SrDOG1的表達水平以子葉期最高，表達量與莖稈差異不大，之后逐漸降低至