黃瓜赤霉素氧化酶基因GA20ox、Ga2ox、Ga3ox的生物信息學(xué)及GA20ox1功能分析.pdf

1、黃瓜（Cucumis sativus L.）是世界范圍內(nèi)廣泛栽培的重要瓜類蔬菜，赤霉素是植物體中廣泛存在植物激素，生物活性的赤霉素可以促進(jìn)植株多方面的生長(zhǎng)，并由一系列酶類催化合成，其中有3種關(guān)鍵的赤霉素氧化酶類，分別是GA20oxidases、GA3oxidases、GA2oxidases，其中GA20oxidases是降解酶，負(fù)責(zé)降解C20類赤霉素;GA3oxidases合成有生物活性的赤霉素，GA2oxidases起到鈍化赤霉素的作

2、用。果實(shí)刺瘤是黃瓜重要的外觀品質(zhì)之一，黃瓜無(wú)毛突變體（gabrousl，gl1）的果實(shí)表面均沒(méi)有果刺和果瘤。而前人研究表明，赤霉素促進(jìn)擬南芥葉片毛狀體的發(fā)育，為了驗(yàn)證赤霉素在黃瓜果實(shí)刺瘤生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的功能，我們對(duì)黃瓜GA20ox、GA2ox、GA3ox進(jìn)行了較全面的生物信息學(xué)分析，檢測(cè)其在黃瓜不同組織中的表達(dá)特異性，并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進(jìn)行GA20ox1、GA20ox5在黃瓜中的遺傳轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，以確定赤霉素對(duì)黃瓜果刺生長(zhǎng)發(fā)育的影響。主要結(jié)

3、果如下:
　　1.通過(guò)BLASTP程序，得到了19個(gè)GA20ox、GA2ox、GA3ox家族基因。物種進(jìn)化分析表明，黃瓜GA20ox、GA2ox、GA3ox基因在保守結(jié)構(gòu)域和基因結(jié)構(gòu)方面，與擬南芥存在較高的相似性。
　　2.組織表達(dá)特異性分析結(jié)果表明:GA20ox、GA2ox、GA3ox基因在黃瓜根、莖、葉、雄花、果、卷須中表達(dá)模式不同，其中CsGA20ox1主要在黃瓜葉和子房中表達(dá)。
　　3.構(gòu)建了黃瓜GA20ox1

4、、GA20ox5過(guò)表達(dá)載體和GA20ox1冗默載體，并進(jìn)行黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，得到了13株T1代黃瓜35S∶GA20ox1轉(zhuǎn)基因植株，其中，在T1代發(fā)現(xiàn)4株CsGA20ox1過(guò)表達(dá)的黃瓜轉(zhuǎn)基因株系，其果刺相對(duì)于野生型顯著變短。
　　總之，我們利用生物信息學(xué)、組織特異性和反向遺傳學(xué)的方法對(duì)黃瓜GA20ox、GA2ox、GA3ox做了一個(gè)較全面的分析，并且通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化試驗(yàn)得到CsGA20ox1過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因株系，發(fā)現(xiàn)赤霉素影響黃瓜果刺