毛白杨剥皮再生过程中基因表达差异及差异基因功能的分析

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1、毛白杨剥皮再生过程中基因表达差异及差异基因功能分析VariationinGeneExpressionintheRegeneratingTissuesofGirdledTrunkinPopulustomentosaCarrandTheirFunctionalAnalysis摘要本实验室前期基因表达研究结果表明，14个基因可能在杨树木材形成中起作用，本项研究利用己建立的杨树剥皮再生研究系统，运用实时荧光相对定量技术(Real—TimeQuantitativePCR，RQ．PCR)，观察每个基因在不同剥皮时期(0、6、10、12

2、、14、16、18、22d)的基因表达差异，并结合不同剥皮时期的组织解剖学观察结果，对它们参与的具体过程做初步探讨。对上述研究中沉默后可能获得易于观察表型的基因，利用RNA干扰技术获得转基因植株，通过组织解剖学观察，鉴定其在次生维管系统再生中的作用。通过本研究，期望能为找到决定木质部细胞分化的关键调控基因做初步的探索，从而为利用基因工程改良树木材性奠定基础。本研究主要包括两部分研究结果。第一部分：利用实时荧光相对定量PCR技术(Real—TimeQuantitativePCR，RQ．PCR)，确定细胞分裂始终贯穿在整个剥皮

3、再生过程，并且在剥皮后12、16d出现细胞分裂高峰。对14个基因相对定量结果并结合http：／／www．poPulus．db．umu．se／上的预测功能，初步认为其中5个基因参与了细胞生长过程；5个基因参与了细胞分裂过程；2个基因参与了细胞分化过程；2个基因参与了核酸代谢过程。第二部分：上述结果表明，A005p54对应的基因在形成层分化时期参与了细胞分裂的调控，通过构建dsRNA表达载体，农杆菌侵染杨树，获得转基因杨树，解剖学观察结果表明，A005p54对应的基因表达量下降，细胞分裂减缓。关键词：杨树，剥皮再生，木材形成，

4、实时荧光相对定量PCR技术，基因干扰AbstractThepreviousstudyongeneexpressionrevealedthat14ESTs(expresssequencetags)ofthosewereimportantinthepoplarwoodformation，wechosetheseastheobjectofthisstudy．WeusedtheReal-TimeQuantitativePCRtofindthevariationintranscriptionduringregeneratingtis

5、suesofgirdledtrunkinPopulustomentosaCarrSuchas0，6，10，12，14，16，18and22dayaftergirdlingthetnmk．Withthehelpoftheresultofanatomyduringthesystemmentionedabove，weintendtoidentifythepossiblegenesinvolvedinthis，biologicalprocess．WeusedtheRNAinterferencetoinvestigatethefun

6、ctionofthegenethatweareinterestedinfindingtheirrolesintheprocessofthedevelopmentofthevascularsystem．Thekeygenesinvolvedinthewoodformationwouldbeusefulinmodifythewoodpropertybymeansofbiotechnology．Thisstudyincludestwoparts，Inthefirstpart，usingReal-TimeQuantitativeP

7、CR，wefoundthatgenesinvovedincelldivisionkeepexpressinginthewholeprocessofregenerationofthegirdledtrunkinPopulustomentosaCarr．andachievedthemaxiumat12to16daysaftergirdling．AccordingtotheresultofReal—TimeQuantitativePCRandthepredictedfunctionintheESTdatabasehttp：Hww

8、w．populus．db．UlilU，se／，weclassifiedthe14ESTsintofourgroups：5genesareconcemedwithcellgrowth；5genesareconcenedwimcelldivision；2geneswimcelldifferentiation