一个植物羧基末端蛋白酶基因功能初步的研究

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1、一个植物羧基末端蛋白酶基因功能的初步研究摘要羧基末端蛋白酶(Carboxyl-terminalProtease，CTI')是植物细胞内一类功能未知的家族蛋白，其特征是在氨基酸序列的羧基端均存在一个高度保守的DUF239序列，且不同的CTP蛋白分布于植物细胞的细胞核、质膜、线粒体、叶绿体、内质网以及胞外空间等亚细胞区域。由此推测，该蛋白家族对植物的生长发育可能有重要作用。本研究构建了一个陆地棉CTP蛋白编码基因(GhCtp)的反义基因以及G^q朗留p融合基因植物表达载体，并利用根癌农杆菌介导法分别将其转入烟草中，试图通过研究该基因

2、在烟草细胞内的过量表达和抑制表达对植株生长发育的影响来阐明该基因的生物学功能。1．农杆菌介导的Ghco,基因转化烟草以烟草K326无菌苗离体叶片为受体，分别将构建好的GhCtp反义基因和融合基因植物表达载体通过根癌农杆菌LBA4404进行遗传转化。侵染的叶片接入共培养基(MS+BA1．0mg．L．1+NAAO．1mg．L-1+AS10mg．L_1)上培养l～2d后依次转接至分化筛选培养基(MS+BA10mg．L．1+NAA0．1mg．L-％Hyg20mg．L-1+Cef500mg．L-1)及生根筛选培养基(MS+Hyg20mg．

3、U‘+cef500mg．L-I)中，分别获得转反义基因抗性苗15个株系(70株苗)和转融合基因抗性苗8个株系(35株苗)。通过PCR及PCR-Southern检测，结果显示，转反义基因株系中有12个株系呈阳性，转融合基因株系中有6个株系呈阳性。2．6*C珍基因功能的初步分析通过对转反义G矗C加基因植株生长发育的观察，发现在叶形、花期、花形和花色四个方面与对照出现明显差异。①叶形变化：在叶龄相同的情况下，转反义G^C加基因植株叶片宽度较对照株有所增大继而叶形发生变化，根据长宽比分析，其中4个株系(A、B、C、E)与对照有极显著差异

4、，叶形为宽椭或椭圆形：2个株系(F、H)呈显著差异，叶形为椭圆形；而对照株为长椭形。②花期变化：转反义GhCtp基因株系比对照株系不同程度地提前进入花期，提前最少为lOd，最多为47d。但这种变化与烟草中的早花现象明显不同。③花形变化：在各个株系的开花盛期进行观察分析，转反义GhCtp基因植株中4个株系(A、C、D、H)花冠长在5．38～590c：m之间，直径在2．48-3．06cm之间(对照花冠长均在5．0cm以下，直径在2．4cm以下)。花冠长及直径与对照有极显著差异。④花色变化：所有转反义GhCtp基因植株系的花色较对照变

5、浅，由粉红色变为浅粉色。转GhCtp-gf-p融合基因植株在生长发育过程中与对照株都无以上差异，且通过蛋白定位分析，只在其叶片的少数表皮毛状细胞中检测到绿色荧光蛋白。由此可以推测GhCtp基因的表达可能加快植物生长发育的进程以及组织表皮细胞的生长等，但对该基因的具体作用机理还需进一步的深入研究。关键词：Ctp基因，烟草，遗传转化，功能分析APreliminaryFunctionAnalysisofaCarboxyl—terminalProteaseGeneinPlantAbstractCarboxyl-terminalProte

6、ases(CTPs)alefamilyproteinswithunknownfuctionsinplantcell．ThedifferentCTPsshareahighlyconserveddomainnamedDUF239attheircarboxylterminalofaminoacidsequences．TheCTPproteinsaledistributedindifferentsubcellularregionsrespectively,includingnuclcolus,cellmembrane，mitochond

7、ri以chloroplast，endoplasmicreticulum,extracellulalspace，ere．Therefore，theCTPfamilyproteinsmightplaysignificantfuctionsinplantdevelopmentprocesses．Inthisresealch．，theantisensegeneandGhCtp．．GFPfusiongeneexpressionvectorsofacoRonctpganewereconstructed,andthentransformedi

8、ntothetobaccobyAgrobacterium—mediatedmethod，respectively’tOinvestigatethefunctionof劭C≯genethroughanalyzingtheeffectsofitssuppressiv