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桑树作为一种重要的经济作物,几千年以前就已被我国劳动人民所用,并且我国拥有世界上最丰富的桑树种质资源。但是,我们对桑树功能基因的研究却仍处于起步阶段,使桑树的产量很大程度受到病虫害和各种逆境条件的影响。因此,研究桑树一些重要的功能基因及其在非生物胁迫条件下的分子作用机制,可以增强桑树对各种胁迫条件的抗逆性,对提高桑叶产量和桑树种质资源的保存具有重要意义。本文从已构建的桑树幼叶cDNA文库中获得了2个ESTs序列,并根据这二个已知的ESTs序列设计相关的特异性引物,结合RT-PCR和RACE技术克隆得到了这2个基因的完整cDNA序列,并对获得的全长序列进行了生物信息学分析和功能预测,利用胁迫诱导和荧光定量PCR的方法对这2个功能基因进行了功能验证。本论文针对这2个基因所做的主要研究内容如下:1、桑树磷脂酰肌醇4,5二磷酸基因和启动子的克隆、序列分析及诱导表达分析从已构建的桑树幼叶cDNA文库得到了一个编码桑树磷脂酰肌醇4,5二磷酸(phosphatidylinositol(4,5)-bisphosphate,PIP2)基因的一段序列,通过RT-PCR首次获得了这个基因的完整序列,并将其命名为MmPIP2(GenBank登录号: JN716318)。序列分析表明,该基因序列全长1079bp,存在102bp的5’端非翻译序列(5’-UTR)和128bp的3’端非翻译序列(3’-UTR),其开放读码框(ORF)长849bp,编码282个氨基酸,预测蛋白质分子质量为29.87kD,等电点为8.91。同时以鲁桑品种育71-1基因组DNA为模版,克隆得到PIP2基因的启动子片段。采用启动子序列分析软件PLACE中的plantcare软件对其进行序列结构分析。结果显示启动子片段含有核心启动子序列,除典型的TATA-box、GATA-box以及CAAT-box等保守元件外,还有许多其他重要作用元件如AE-box、I-box和ABRE等。定量PCR结果表明,与正常生长环境相比,MmPIP2基因和启动子mRNA的转录水平在干旱、低温、PEG-6000模拟干旱胁迫和盐胁迫以及抗病感病几种条件下均有所变化。2、桑树核糖体蛋白S3a基因的克隆、序列分析及诱导表达研究从已构建的桑树幼叶cDNA文库得到了一个编码桑树核糖体蛋白S3a (Ribosomalprotein S3a,RPS3a)基因的一段序列,通过RACE与RT-PCR结合的方法首次获得了该基因的完整序列,并命名为MmRPS3a。序列分析表明,MmRPS3a全长1089bp,包含80bp的5’端非翻译序列(5’-UTR)和220bp的3’端非翻译序列(3’-UTR),其开放阅读框(ORF)长789bp,编码262个氨基酸,预测蛋白质分子质量为30.053kD,等电点为9.84。同源分析表明,MmRPS3a基因在桑树与川桑、可可树、蓖麻等各物种间具有很高的保守性。基于桑树和其它15个物种RPS3a基因的系统进化分析表明,鲁桑与碧桃、拟南芥、马铃薯、番茄、葡萄的关系较近。定量PCR结果表明,MmRPS3a基因mRNA的转录水平在干旱、低温、盐胁迫以及抗病感病几种条件下均有所变化。但该基因所具有的特性还有待进一步研究,因为对研究植物的非生物胁迫适应性应当采取多因素实验分析。