雜交鵝掌楸體細(xì)胞胚胎發(fā)生標(biāo)志基因克隆及表達(dá)分析.pdf

1、雜交鵝掌楸(Liriodendron hybrids)是以鵝掌楸屬兩個(gè)現(xiàn)存種(中國(guó)馬褂木和北美鵝掌楸)為親本所創(chuàng)造的種間雜種，是重要的用材樹(shù)種和城市綠化樹(shù)種。目前南京林業(yè)大學(xué)施季森領(lǐng)導(dǎo)的課題組較成功地掌握了通過(guò)雜交鵝掌楸體細(xì)胞胚胎發(fā)生途徑，大量快繁雜交鵝掌楸的細(xì)胞工程技術(shù)，但是關(guān)于這一過(guò)程中的基因表達(dá)調(diào)控等分子機(jī)理的研究尚很少見(jiàn)到報(bào)道。
　　 本文成功地分離克隆了多個(gè)雜交鵝掌楸的體細(xì)胞胚胎發(fā)生標(biāo)記基因，包括在真核生物保守的CBF

2、轉(zhuǎn)錄復(fù)合物HAP3亞基LhLECl-LIKE基因、B3轉(zhuǎn)錄因子LhFUSCA3基因、同源異形框基因(LhWOX1，LhWOX4、LhKN1和LhKN2基因)等共6個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，以及體細(xì)胞胚胎發(fā)生類受體蛋白激酶基因LhSERK1和LhSERK2、在植物受精中介導(dǎo)雌雄配子結(jié)合的信號(hào)受體LhFER1和LhFER2基因、雜交鵝掌楸的泛素基因的5個(gè)成員LhUBI1-5基因、和擴(kuò)展蛋白基因LhEXP1。
　　 LhL1L基因在幼嫩的葉柄和胚性

3、愈傷組織中具有強(qiáng)烈的表達(dá)，幼嫩葉柄中能夠被LhL1L標(biāo)記的細(xì)胞可能是種子萌發(fā)后殘存的預(yù)備胚性細(xì)胞。隨著葉柄發(fā)育成熟，會(huì)出現(xiàn)胚性喪失現(xiàn)象。LhFUS3基因在不同營(yíng)養(yǎng)器官中被強(qiáng)烈的抑制表達(dá)，但在胚性愈傷組織中被誘導(dǎo)高水平地表達(dá)，因此LhFUS3基因具有較好的胚胎發(fā)育特異性。LhWOX1主要在幼嫩葉柄中高水平中表達(dá)，因此LhWOX1與LhL1L基因可能在調(diào)控器官幼嫩程度和葉柄發(fā)育中具有協(xié)同作用。
　　 LhKN1基因主要在莖端分生組織

4、和莖部具有高水平表達(dá)，這支持了STM-like基因在調(diào)控SAM和莖維管束形成層分化中具有相似的機(jī)制這一說(shuō)法。LhKN1基因在NECI、NECII和EC中的表達(dá)量依次升高，這說(shuō)明LhKN1基因?qū)τ诰S持植物干細(xì)胞狀態(tài)及其發(fā)育上的多潛能具有重要意義。LhKN2與LhWOX4對(duì)維持快速增殖的脫分化細(xì)胞具有相似的功能。雜交鵝掌楸體胚發(fā)生標(biāo)志基因的克隆和表達(dá)分析，為揭示“已分化體細(xì)胞-脫分化細(xì)胞-胚性細(xì)胞”中細(xì)胞改變發(fā)育命運(yùn)的分子機(jī)理奠定了進(jìn)一步深