小麥組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶基因TaSDG7-8的特征和功能分析.pdf

1、小麥的發(fā)育進(jìn)程直接關(guān)系到小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，而依賴于組蛋白修飾的基因表達(dá)調(diào)控在小麥發(fā)育調(diào)控過程中發(fā)揮重要功能。前期的研究發(fā)現(xiàn)，SDG類蛋白是參與組蛋白甲基化修飾的功能蛋白，其中SDG7和SDG8參與了組蛋白修飾H3K36的甲基化修飾過程，并且與小麥的發(fā)育調(diào)控密切相關(guān)。本研究在前期研究基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了不同小麥品種中TaSDG7/8基因的序列特征及其A、B、D基因組之間的差異，分析了它們?cè)谛←溨械臅r(shí)空表達(dá)特性，并開展了轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證研究。主

2、要研究結(jié)果如下：
　　1．在分析了小麥組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶基因TaSDG7和TaSDG8的cDNA序列的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了這兩個(gè)基因在中國(guó)春、京841和洛旱2號(hào)小麥品種中的序列特性和基因組結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，TaSDG7基因包含11個(gè)內(nèi)含子?；蚪M定位顯示，TaSDG7位于第7染色體的長(zhǎng)臂上。TaSDG8基因包含13個(gè)內(nèi)含子，被定位于第2染色體的短臂上。
　　2．表達(dá)特性分析發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)春和京841小麥品種中TaSDG7和TaSDG

3、8均隨著低溫的積累呈上調(diào)表達(dá)的趨勢(shì)；TaSDG7在中國(guó)春中受低溫誘導(dǎo)而穩(wěn)定上調(diào)表達(dá)，而在京841中隨著低溫積累存在周期性的波動(dòng)，波動(dòng)周期大約為9天。TaSDG8在上述兩個(gè)小麥品種中對(duì)低溫處理的響應(yīng)模式存在一定的差異，在‘中國(guó)春’中該基因?qū)Φ蜏靥幚砀舾?。TaSDG7和TaSDG8在小麥春化過程中的表達(dá)模式及其在冬性品種和春性品種間的差異預(yù)示著這兩個(gè)基因在小麥開花調(diào)控過程中發(fā)揮重要功能。
　　3．構(gòu)建了TaSDG7和TaSDG8的植

4、物過表達(dá)載體，并通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進(jìn)行了擬南芥突變體的功能恢復(fù)驗(yàn)證。初步結(jié)果顯示，TaSDG8-2導(dǎo)入擬南芥雙突變體sdg7/8中后可以使得突變體的表型有所恢復(fù)，說明小麥TaSDG8基因在依賴于組蛋白甲基化的開花調(diào)控過程中發(fā)揮著一定的功能。有關(guān)上述兩個(gè)基因的其余等位基因的功能恢復(fù)實(shí)驗(yàn)仍在進(jìn)行中。
　　4．為了進(jìn)一步分析上述兩個(gè)SDG基因在小麥中的生物學(xué)功能，構(gòu)建了這兩個(gè)基因的沉默載體。其中，包括基于大麥條紋花葉病毒載體（BSMV）的