蝴蝶蘭SOC1基因的序列分析及表達特性研究.pdf

1、蝴蝶蘭（Phalaenopsis aphrodite）是蘭科蝴蝶蘭屬植物，為附生性蘭花。花色高雅，花姿婀娜，花形似蝴蝶而得名，在世界各地廣為栽培，具有很高的觀賞價值和經(jīng)濟價值。隨著科學技術的快速發(fā)展，分子生物學在花卉研究中的應用日益廣泛，蘭科植物開花相關基因及其表達研究也不斷有報道。本研究以蝴蝶蘭的花蕾為材料，采用RT-PCR技術，克隆出了蝴蝶蘭與開花相關的SOC1（SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OFCO1）

2、基因的保守序列（包含開放閱讀框），并通過使用在線軟件等方法對該序列進行多方面生物信息學分析；采用實時熒光定量PCR技術，詳細分析了該基因在生長發(fā)育階段的蝴蝶蘭不同部位不同時期的表達特性；對蝴蝶蘭SOC1基因進行了植物表達載體的構建，并通過農(nóng)桿菌介導法轉(zhuǎn)導擬南芥和蝴蝶蘭原球莖。主要研究結果如下：
　　1.蝴蝶蘭SOC1基因的克隆及序列分析
　　以蝴蝶蘭盛花期的花蕾為材料，利用植物總 RNA提取試劑盒提取到總RNA，采用RT-P

3、CR方法反轉(zhuǎn)錄為cDNA，并克隆了蝴蝶蘭SOC1基因的編碼區(qū)序列，片段長度為682 bp，共編碼219個氨基酸。對其理化性質(zhì)分析表明，該蛋白屬于親水性蛋白，主要由20種氨基酸組成，結構上由51.60％的α螺旋、16.89%的延伸鏈、31.51%的不規(guī)則折疊組成。對蝴蝶蘭SOC1基因進行同源分析及構建系統(tǒng)發(fā)育樹，該基因進化與推測較一致，并預測了三級結構模型為以后的蛋白研究建立基礎。
　　2.蝴蝶蘭SOC1基因植物表達載體pCAMBI

4、A1300-SOC1的構建及轉(zhuǎn)化
　　將質(zhì)粒pCAMBIA1300和測序正確的pGEM19-SOC1分別使用限制性內(nèi)切酶SmaI/ XbaI雙酶切后，經(jīng)T4 DNA連接酶相連接，構建成植物表達載體pCAMBIA1300-SOC1。經(jīng)過陽性菌落篩選、PCR檢測及雙酶切驗證，最終確定蝴蝶蘭 SOC1基因的植物表達載體 pCAMBIA1300-SOC1構建成功。
　　3.蝴蝶蘭中SOC1基因的時空表達分析
　　提取蝴蝶蘭不同

5、發(fā)育階段不同部位植株組織中的RNA，使用實時熒光定量PCR技術并按照Rel. Exp=2-ΔΔCt公式計算目的基因的相對表達量。結果發(fā)現(xiàn)，蝴蝶蘭SOC1基因在蝴蝶蘭的不同組織中均有表達，但有不同的表達水平。在根中，營養(yǎng)生長期表達量最高，隨著抽葶期、開花期和子房發(fā)育期逐漸降低；在葉中，SOC1基因在營養(yǎng)生長期、抽葶期和開花期均有較高的表達水平，以抽葶期表達水平最高，而在子房發(fā)育期只有微量表達；在花葶中，抽葶期、開花期和子房發(fā)育期均有較高的

6、表達水平，三個時期的表達水平變化不大；在花器官中，以蕊柱的表達量最高，其次是子房，而花萼、唇瓣、側(cè)瓣中只有微量表達。推測SOC1基因在蝴蝶蘭生長發(fā)育中不但調(diào)控營養(yǎng)生長，也調(diào)控生殖生長；在花器官中主要參與蕊柱和子房的發(fā)育。
　　4.遺傳轉(zhuǎn)化蝴蝶蘭原球莖
　　初步探索了用農(nóng)桿菌介導法轉(zhuǎn)化蝴蝶蘭所需要的條件，并最終確定了蝴蝶蘭的最佳篩選壓，有利于建立最優(yōu)遺傳轉(zhuǎn)化體系。
　　5.將所構建的正義表達載體轉(zhuǎn)入模式植物擬南芥中，使用