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植物生长和发育通过进入特殊的功能的器官进行体细胞分裂。细胞周期蛋白(Cyclin)对推动细胞周期进展发挥重要作用。其中CycD相关激酶主要通过磷酸化成视网膜细胞瘤(RBR)蛋白来调节G1/S转换。而且植物激素如生长素(Auxin)和细胞分裂素(Cytokinin,CTK)调控细胞周期进程也有着重要的作用。迄今对Cyclin研究较多,但是尚未研究单子叶植物茭白的细胞周期蛋白。利用生物信息学软件对茭白的CycD进行系统进化树及蛋白组学分析。根据已发表的野生茭白(HSD)和浙茭2号转录组数据,以及本实验室选取不同时期的茭白进行转录组测序数据,利用数据的结果对茭白的CycD进行表达分析,最后将挑选出的关键基因利用qRT-PCR对基因进行表达验证和原位杂交实验。由于CTK是茭白膨大机理的关键因素,所以激发茭白肉质茎膨大的CTK是完全由黑粉菌分泌完成的,还是茭白植物本身的CTK合成,最终导致茭白肉质茎膨大,目前尚未确定。因此,降低菰黑粉菌分泌CTK为以后研究茭白的膨大机理具有重要意义。故本实验构建pUMA932-CKX-GFP表达载体转化菌株,通过qRT-PCR检测CKX基因在T型菰黑粉菌中的表达。结果如下:1)运用多种生物信息学软件,通过多重序列比对筛选最终获得20个茭白的D型细胞周期蛋白。根据系统进化树分析可知茭白总共有6个亚组分别是D1、D5、D6、D7和D2/4,缺少了D3亚组,并且茭白与水稻的进化树分支最近,表明茭白与水稻的同源性关系最近;通过对茭白的CycD的蛋白分析,表明茭白CycD序列是非常高度保守的。2)将转录组测序结果绘制表达量热图,我们观察得知在野茭与浙茭的表达量分析中Zizla;CycD5;1b是由低到高,在不同时期茭白表达量的差异分析可以看出Zizla;CycD5;1b基因从未膨大、开始大的时候表达量明显上升,然后露白表达量明显下降,雄茭的表达量也是相对较低的,表明Zizla;CycD5;1b基因是茭白膨大过程中的关键基因。3)通过原位杂交定位实验,结果得知Zizla;CycD5;1b基因在茭白顶端分生组织中有信号,并且该基因在茭白开始膨大时的维管组织中表达,表明Zizla;CycD5;1b基因参与茭白膨大过程中的细胞周期进程。4)通过利用qRT-PCR实验得到的结果显示,通过t-Zeatin和IAA处理24h和48h后,Zizla;CycD5;1b基因的表达量都明显上调,并且24h处理的结果都不显著,48h处理的结果都显著。这表明t-Zeatin和IAA两种激素对Zizla;CycD5;1b基因在茭白中的表达起到正调控作用。5)通过荧光显微镜显微镜下观察绿色荧光蛋白GFP,我们看到了微弱的绿色荧光蛋白,并且利用qRT-PCR实验分析得到CKX基因在T型菰黑粉菌UeT14和UeT55中都有表达,这些结果表明pUMA932-CKX-GFP克隆载体成功转入T型菰黑粉菌中。