黄瓜短链脱氢酶SDR110C家族的生物信息学分析及CsSDR110C14的遗传转化

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:benxiaohai741
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黄瓜(Cucmis sativus L.)是我国重要的设施栽培蔬菜。果实刺瘤是黄瓜重要的外观性状。黄瓜果刺与表皮毛有着共同的形态特征及遗传基础,因此,对黄瓜表皮毛的研究也有助于人们了解黄瓜果刺的发育机理。黄瓜无毛突变体(glabrousl,gll)是在华北型黄瓜品种(‘大青把’)中发现的自然突变体。为了研究表皮毛形成关键基因Gl1所参与的基因调控网络,本研究分析了无毛突变体与其亲本‘大青把’的基因表达谱。在差异表达的基因中,短链脱氢酶基因CsalM168880是一个在无毛突变体中表达量显著上升的基因之一。生物信息学分析表明,CsalM168880属于短链脱氢酶SDR110C家族。对CsalM168880及其同源基因的功能进行预测并且检测了这些基因在黄瓜各器官中的组织表达特性。根据短链脱氢酶家族基因的命名规则,将该基因命名为CsSDR110C14.对CsSDR110C14基因的生物学功能进行了研究并利用酵母单杂交的方法筛选了调控CsSDR110C14基因表达的反式作用因子。进而确定CsSDR110C14是否参与黄瓜表皮毛的形成。主要的研究结果如下:1.通过全基因组检索发现CsalM168880所在的短链脱氢酶家族SDR110C共有18个同源基因。SDR110C家族的系统进化关系分析表明,这18个基因参与不同的生物学过程。2.组织表达特异性结果显示18个CsSDR110C基因在根.茎.叶.雄花.果实和卷须中具有不同表达模式,并且在光诱导黄瓜幼苗脱黄化过程中部分基因表达量增高。3.构建了CsSDR110C14的过表达与沉默表达载体,并进行黄瓜遗传转化,得到的2棵过表达CsSDR110C14的再生植株长势较弱,这一表型还需进一步得到稳定遗传的转基因株系进行验证。4.构建了CsSDR110C14基因启动子的酵母单杂交筛选载体,筛选得到了20个调控CsSDR110C14基因表达的候选蛋白。其中Csa3M826680为HOMEOBOX家族的锌指蛋白即ZF.HD转录因子,可能调控CsSDR110C14的表达。总之,利用生物信息学的方法对黄瓜中的短链脱氢酶基因CsaiM168880及其同源基因的功能进行预测并且利用反向遗传学的方法对其基因的功能进行初步研究,为进一步阐明该基因的生物学功能奠定了基础。
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