燕子花IlCHS、IlCHI基因克隆、表达模式研究及过表达载体的构建

• 花匠小妙招
• 2024-11-20 17:06

　　花色是植物重要的观赏性状之一,蓝色花呈色比较复杂,不同物种间呈色机理各不相同。耐寒性较强的燕子花(Iris laevigata)是自然界中珍贵的蓝色花卉,开展燕子花花色调控相关基因的研究可丰富花色调控机理研究的理论基础。CHS、CHI是花青素代谢途径上游的两个非常关键的结构基因,通过对燕子花与白花燕子花花被片转录组的差异比较,筛选出花青素代谢途径上差异显著的CHS、CHI基因并进行了克隆、生物信息学分析,同时检测了 CHS、CHI基因在燕子花、白花燕子花花期的表达特性及燕子花幼苗非生物胁迫下的表达模式,并构建了CHS、CHI基因的植物过表达载体,为进一步解析燕子花CHS、CHI基因功能及基因资源开发利用奠定了基础。主要研究成果如下:1、以燕子花cDNA为模板,通过RT-PCR的方法克隆IlCHS和IlCHI基因ORF区的序列。基因序列的长度分别为1185bp和666bp,分别编码394和221个氨基酸。经生物信息学分析IlCHS氨基酸序列的分子量为42.92kDa,属于稳定亲水蛋白,含5个保守结构域,无信号肽,无跨膜结构,以苏氨酸磷酸化修饰为主,主要由α-螺旋和随机卷曲构成,蛋白三级形状为典型水稻Ⅲ型结构。IlCHI氨基酸序列分子量为23.93kDa,属于不稳定亲水蛋白,含2个保守结构域;含信号肽及跨膜结构,以丝氨酸磷酸化修饰为主,主要由α-螺旋和随机卷曲构成,蛋白三级结构为常见的CHI家族的倒置花束结构。IlCHS和IlCHI基因在GenBank中的登录号分别为:MW346643、MT876539。利用NCBI中BLASTP功能对IlCHS蛋白和IlCHI蛋白的同源物种的CHS、CHI蛋白进行序列比对分析发现:燕子花IlCHS蛋白与荷兰鸢尾的IhCHS蛋白序列相似度最高,达94.09%;燕子花IlCHI蛋白与香雪兰的FhCHI蛋白序列相似度最高,达到76.17%。通过同源基因功能分析,可以推测IlCHS、IlCHI基因参与花青素、黄酮类化合物生物合成,并能响应外界的胁迫,提高植物抗性。2、采用qRT-PCR的方法探究了IlCHS和IlCHI基因在蓝、白燕子花花期各组织器官的表达模式。发现燕子花中IlCHS在盛花期花被片中表达量最高,而白花燕子花中IlCHS在花蕾期表达量最高。IlCHI基因在燕子花叶片中表达量最高,白花燕子花IlCHI在花药中表达量最高,其次是叶片。IlCHS和IlCHI基因的表达具有特异性,蓝花盛花期花被片中IlCHS基因的表达量大于白花,IlCHI基因表达量小于白花,与盛花期花被片的转录组检测结果一致。燕子花幼苗在胁迫(低温4℃、NaCl、PEG)状态下IlCHS和IlCHI基因的表达模式结果显示:3种胁迫下燕子花IlCHS和IlCHI基因均有响应,幼苗盐胁迫下IlCHS基因在叶片中的表达量上调,根系中表达量下调;干旱胁迫下在叶片和根部中均上调表达;低温胁迫下在叶片中呈先上调再下调的表达趋势,根系中呈下调表达。低温胁迫条件下IlCHI基因在燕子花幼苗的叶片和根部呈先下调再上调的表达趋势,在盐胁迫和干旱胁迫下均下调表达。3、通过双酶切传统技术和新的Gateway技术,成功构建了 pBI121-IlCHS-GFP、pEH12-IlCHI-GFP 和 pGWB18-IlCHI 3 种植物过表达载体。   

[关键词]：

燕子花;IlCHS基因;IlCHI基因;基因表达模式;基因过表达载体构建

[文献类型]： 硕士论文
[文献出处]：

东北林业大学2021年

相关知识

大花杓兰钙依赖蛋白激酶基因克隆及植物表达载体构建
花鳗鲡促性腺激素的基因克隆与酵母表达载体的构建 －挑战杯
荷花成花相关基因NnAP1的克隆与表达
桂花OfAP1基因的克隆及表达分析
大豆抗病相关基因SR1正反义植物表达载体的构建及遗传转化研究
紫薇花器官发育相关基因的克隆及表达特性分析
隐花色素CRY2基因片段克隆及RNAi植物表达载体的构建
黄瓜CsPI基因的克隆及不同器官中的表达
非洲猪瘟病毒VP73基因克隆及在大肠杆菌中的高效表达
花鲈irak4基因cDNA的克隆与表达分析

网址: 燕子花IlCHS、IlCHI基因克隆、表达模式研究及过表达载体的构建 https://m.huajiangbk.com/newsview626849.html