基因工程论文参考资料：大豆gmgbp1基因加入光周期开花路径及逆境反应之功能分析

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1、基因工程论文参考资料：大豆GmGBP1基因加入光周期开花路径及逆境反应之功能分析1前言1.1SKIP基因概述SKIP基因最早在果蝇中发现[1,2]，随后经酵母双杂交证实其能与致癌基因Ski互作，将之命名为SKIP[3]。SKIP是真核生物中的转录共激活子，在转录和剪切中发挥保守的共激活的作用，所有的已发现的SKIP同源蛋白均包含具有S-N-YB的研究首次报道GAMYB能与含有SKIP结构域的一段多肽蛋白互作，但是并未得到SKIP的全长序列，且无后续的功能分析[9]。在水稻中，OsSKIP定位于细胞

2、核中，其表达受多种逆境和激素的诱导，包括脱落酸（ABA），茉莉酸甲酯（JA），水杨酸（SA），乙烯，生长素，赤霉素，激动素，油菜素类固醇，盐，干旱，低温，伤害等；OsSKIP能与酵母的SKIP（PRP45）突变体互补并且调节水稻细胞活力及逆境胁迫耐性；在水稻中降低OsSKIP的表达降低了水稻细胞活力并抑制水稻植株的生长；OsSKIP过表达水稻植株显著提高了水稻的活性氧（ROS）清除能力并调控数个逆境胁迫相关基因的表达，包括STRESS-RESPONSIVENAC1(SNAC1)，C-REPEAT-

3、BINDINGFACTOR2(CBF2)，PROTEINpHOSpHATASES2C(PP2C)和RESPONSIVETODESSICATION22(RD22)；通过酵母双杂交筛选到超过30个的OsSKIP互作蛋白[10]。在拟南芥中，AtSKIP定位于细胞核中，过表达拟南芥植株能提高其对高盐和干旱的抗性，使其对ABA不敏感[11]；AtSKIP受细胞分裂素诱导并参与细胞周期信号传导[12]；AtSKIP可以与剪接体剪接因子蛋白45结合并通过mRNA生物钟基因如PPR7，PPR9调节基因5'

4、;和3'端的剪接位点的识别来调节基因的可变剪接[13]；AtSKIP调节拟南芥的昼夜节律钟影响植株花期[13]。在大豆中，本实验室发现GmGBP1的表达受短日照诱导[14,15]。1.2大豆光周期现象的研究进展在研究植物光周期反应的早期，大豆常被作为研究光周期现象的模式植物[16-20]，并发现了许多重要的光周期现象，如暗期的重要性等。大豆是典型的量性短日照作物,每个大豆品种的适应范围很窄(纬度1～1.50)[21]，光照不仅影响大豆的开花时间还影响大豆的品质和其他的农艺性状。不同品种大豆

5、的感光性并不一样。许多研究证明大豆在全生育期（出苗至成熟）都具有很强的感光性，其生育期（开花期与成熟期）特别是开花期为光周期反应的重要生态指标。经典遗传学研究发现了9个与开花期相关的基因[22-29]，除与长童期相关的J位点[26]外，其余习惯称为E系列(E1至E8)基因；特别是E1、E3、E4和E7位点均与大豆光周期敏感性相关[22-25,30-32]。迄今已明确E1、E2、E3、E4、GmFT2a/GmFT5a和Dt1等位点的功能基因，并进行了相关的功能验证。但人们尚不知晓E5、E6、E7、E

6、8、J及新近发现的QTL的分子基础。在众多的E基因中，大豆生育期基因E1对大豆的开花期及成熟期的影响最大[22,32-35]，E1位点被遗传定位到连锁群C2上[35-37]。Xia等[37]用2个含有不同E1基因型的Harosoy近等基因系所建立的群体，成功地实现了该基因的精细图位克隆。进一步分析表明，E1基因含有一个双边的(Bipartite)核定位信号(NLS)和DNA结合位点，并含有一个与B3远缘相关的结构域[37]；E1的表达在短日条件下受到明显抑制，其主要原因可能是大豆为短日植物。E1基

7、因抑制植物开花[37-39]，E1基因的变异与开花期表型密切相关[37]。在已发现的E系列基因型中，E1基因型抑制开花的能力最强。大豆E系列基因中，E4是最先被克隆并经功能验证的基因,该基因为光敏色素PhytocromeA基因3个拷贝之一GmpHYA2[40]。在该基因的第1个外显子中插入了类似于Ty1/copia-like的转座子引致E4基因的功能缺失，形成e4基因型。e4基因型需要在隐性e3基因型同时存在时，才引致光周期不敏感性[40,41]。在长日条件下，其中E3位点在不同光质量条件下延迟开

8、花的程度相似，说明E3位点对光质量并不敏感[31]图位克隆法成功得到克隆E3基因并证明为光敏色素PhytocromeA的3个拷贝之一GmpHYA3[42]。E3与E4同为光敏色素基因，此研究结果证实了Cober的推断[31]；同时，E3与E4还调控着E1基因的表达，暗示着E1基因位于光敏色素基因的下游[37]。E2基因经图位克隆法成功克隆并证明为拟南芥GIGANTEA的1个同源基因GmGIa[43]，但相关的功能有待深入研究。2材料和方法2.1试验材料和试剂2.1.1植物材料大豆：