【摘 要】
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万寿菊在园林景观布置中应用广泛,相比于高型品系,矮生、紧凑型万寿菊品种更受园林工作者的青睐。本研究以万寿菊c-16为材料,采用同源克隆方法从万寿菊中克隆得到GA2ox基因,其全长为1247bp,编码328个氨基酸,与薇甘菊等菊科植物的同源性较高,亲缘关系较近。生物信息学分析结果显示,万寿菊GA2ox基因原子总数为5193,等电点为6.62,其编码蛋白推测为稳定蛋白,偏亲水性,未检测到信号肽,不含跨
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万寿菊在园林景观布置中应用广泛,相比于高型品系,矮生、紧凑型万寿菊品种更受园林工作者的青睐。本研究以万寿菊c-16为材料,采用同源克隆方法从万寿菊中克隆得到GA2ox基因,其全长为1247bp,编码328个氨基酸,与薇甘菊等菊科植物的同源性较高,亲缘关系较近。生物信息学分析结果显示,万寿菊GA2ox基因原子总数为5193,等电点为6.62,其编码蛋白推测为稳定蛋白,偏亲水性,未检测到信号肽,不含跨膜结构,无明显疏水区域;亚细胞定位成功将其定位于细胞核与细胞质中。GA2ox基因的时空表达模式探究结果表明,GA2ox基因在万寿菊不同组织中都有表达,但表达量有明显差异,GA2ox基因在万寿菊茎中的表达量最高,其次是叶片和根,成熟休眠种子的表达量显著低于其他器官,表明GA2ox基因在万寿菊种子休眠过程中对其调控作用较小,主要对万寿菊茎、叶的生长发育起到调控作用;而对其在万寿菊不同发育时期的表达量进行分析,结果显示,GA2ox基因在万寿菊营养生长期内基因表达量总体呈上升趋势,在6叶期到8叶期时表达量快速上升并达到最大,远高于其他生长时期,之后开始下降,8叶期万寿菊植株由营养生长向生殖生长转变,GA2ox基因在万寿菊八叶期高表达,使活性GA失活,表达量下降,万寿菊生长受到抑制。克隆的GAox基因编码蛋白可在大肠杆菌中完整表达,具有在原核生物中编码蛋白质的能力。利用双元载体PRI-101-AN构建了GA2ox基因的正义表达载体,将表达载体导入农杆菌GV3101中,转化烟草后通过抗生素筛选和RT-PCR鉴定出阳性株系4株。本研究成功从万寿菊中分离出GA2ox基因,并对其进行生物信息学分析及亚细胞定位;在不同生长期及不同组织部位的表达进行研究,并在转化烟草中过表达来进行功能验证。通过对GA2ox基因的表达分析及转化植株的分析研究进一步探讨GA2ox对植株生长发育的影响,为万寿菊株高的改良提供研究材料及科学依据,对推进万寿菊矮化育种的进程有着重要的作用,且为将来利用RNA干扰或反义RNA等分子技术培育矮化植株奠定基础。
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