毛白杨三个mads盒基因的遗传转化和表达分析

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1、万方数据山东农业大学硕士学位论文中文摘要杨属植物分布于世界各地、可以适应各种多变的气候。杨属植物为木本植物研究的模式植物。它具有相对成熟的无性快速繁殖体系，遗传转化技术成熟，基因组小(是拟南芥基因组的4倍，与水稻基因组大小相似，比松树基因组小40至50倍，约450．550Mbp)等特点。杨属植物中的毛果杨(Populustrichocarpa)其基因组序列已经全部测出，这使得杨属植物成为木本植株转基因研究的模式树种。为了研究毛白杨中MADS-box基因的功能，我们从毛白杨(PopuloustomentosaCarr．

2、)形成层中提取了三个MADS．box基因，分别命名为PtMADSl、PtMADS2、PtMADS3，并构建了其中PtMADSl的反义表达载体。利用农杆菌介导的方法转化毛白杨，获得了35S：：PtMADSl反义表达植株。通过对野生型及转基因植株的表达及表型分析，为研究PtMADSl基因功能提供了证据，并为深入研究基因的分子机制奠定了基础。研究结果如下：第一，蛋白同源性分析。PtMADSl与拟南芥SVP(AGL22)和AGL24的同源性最高为70％和65％，PtMADS2与AGLl2同源性最高为65％，PtMADS3与A

3、GLl4和AGLl9同源性最高，蛋白的相同性分别为60％，蛋白的相同性为66．4％。结果显示PtMADSl、PtMADS2、PtMADS3均属于孤单型，且均属于MICK组，且PtMADSI基因属于STMADSll一组，PtMADS3属于AGLl2一组，PtMADS3属于SOCl／TM3组。第二，PtMADSl基因于野生型的茎尖中表达，在幼叶中检测到其表达，在根、茎、叶、雌花序中不表达。在野生型植株中，PtMADSl在茎尖的表达较强，在幼叶中表达较弱。PtMADSl的反义转基因植株的表型有叶尖较野生型稍长，基部楔形，叶

4、片无绒毛。其组培芽特点如下，第一，转基因型产生的芽的数量较多。第二，转基因型产生的芽结构不正常，常表现为棒状、花瓣状，这些芽体往往不能分化。第三，叶片较野生型长且窄，类似线状。第四，叶片呈现枝条状。线状叶片上有大量生长点结构，而且叶片上往往再生出叶片。PtMADSl反义转基因芽体转入生根培养基(脚)上，不能生根，产生愈伤组织。愈伤组织接至不添加任何激素的MS培养基可产生芽体。将35S：：PtMADSl反义转基因芽体转入MS培养基上，不生根，但能产生大量芽体。万方数据毛白杨四个MADS盒基因的分离及表达分析通过PtMA

5、DSl反义转基因毛白杨的表达及表型分析，我们得知，PtMADSl应在营养顶端分生组织中起作用。实验结果为我们研究PtMADSl基因的功能提供了可靠的证据。PtMADSl基因作为两个MADS-box基因家族基因，以其应有的机制作用于植株的茎顶端分生组织，进而对植物的营养生长产生应有的作用。关键词：毛白杨：营养生长；MADS--box：SV'P,万方数据山东农业大学硕士学位论文SeparationandExpressionAnalysisofFourMADS--boxGenesinPopuloustomentosaCar

6、r．AbstractPopulusplantspreadsallovertheworld，withthecapacitytoadapttovariouschangefulclimate．Populusplantisthemodelplantforwoodyplantstudy．Ithasmanycharacterssuchasarelativelymaturesystemofrapidasexualreproduction，arelativelymaturesystemofgenetictransformation，

7、asmallgenome(fourtimesasmanyasArabidopsisthalianagenome，similartorice’Sgenome，40to50timessmallerthanthepinetreegenome，about450to550Mbp)．ThegenomesequenceofPopulustrichocarpaofPopulusplantshasalreadybeenmeasured，whichmakesthePopulusplantbecomethemodeltreeofthetr

8、ansgenicresearchonwoodyplant．TostudythefunctionofMADS—boxgenesofPopulustomentosa，fourMADS-boxgenesareextractedfromthecambiumofPopuloustomentosa，andarenamedasPtMADSl，PtMADS2，