马铃薯StGID1b基因表达载体构建及其遗传转化

发布时间：2020-04-13 06:37

【摘要】：GID1(Gibberellin insensitive dwarf1,GID1)是赤霉素(GA)信号传导途径中的受体蛋白,是该途径的关键因子之一。拟南芥中发现了三类编码该蛋白的基因,分别是:GID1a、GID1b和GID1c。GID1基因在多种被子植物中已经被克隆,但是在马铃薯中的报道较少。为研究GA在马铃薯休眠中的作用,本文克隆了11个马铃薯GID1s家族基因(StGID1-1~10和StGID1b);氨基酸序列分析表明,马铃薯GID1蛋白StGID1-1~10和StGID1b存在家族保守结构域;qRT-PCR(Real time quantitative PCR,实时荧光定量聚合酶链式反应)分析表明,StGID1-1~10和StGID1b基因在马铃薯块茎不同储藏时间中表达水平有差异;采用农杆菌介导法获得转基因马铃薯StGID1b。本研究取得的结果如下:1.以马铃薯数据库中11个GID1s家族基因核苷酸序列为探针,在NCBI中进行BLAST比对获得同源序列,通过系统发育分析,该家族基因与番茄和辣椒的同源性较高;对该家族基因进行生物信息学分析,鉴定出11种GID1s基因集中于1、6、9、11和12号染色体。2.qRT-PCR分析表明,在不同的时间段(0、20、50、61和78 d),StGID1-1~10和StGID1b基因在马铃薯块茎中表达水平有差异,其中StGID1-b、StGID1-4、StGID1-6在马铃薯块茎中上调表达,StGID1-8、StGID1-10在马铃薯块茎中下调表达,而StGID1-b基因的上调程度较为明显。3.选取上调程度最为明显的StGID1-b基因构建了其过表达载体pCPB-StGID1b,并用Gateway克隆技术构建了其干扰表达载体pHellsgate8-StGID1b,采用农杆菌介导法转化马铃薯栽培品种“陇薯3号”获得了转化植株,通过PCR鉴定分别获得了4株和5株转基因植株。4.通过对StGID1-b基因的启动子区上游3000 bp进行分析,获取该基因启动子区部分功能顺式作用元件;通过对TATC-box顺式作用元件的串联重复,构建了诱饵载体pHis2.1-4TATC-box;利用酵母单杂交技术对TATC-Box与StGID1b基因的互作进行预测,结果表明TATC-Box与StGID1b可以互作。
【图文】：

20图 2.1 马铃薯 StGID1 基因氨基酸序列的比对Fig.2.1 Comparison of amino acid sequences of StGID1 gene in potato

2.3.3 StGIDs 基因在马铃薯基因组的分布及其结构分析根据对马铃薯中 StGID1s 基因的结构分析可知，该基因家族在马铃薯中外显子数目主要是 1 或 2 个，控制着相应蛋白质的编码，本研究所研究的马铃薯StGID1b 基因外显子数目为 2 个，控制编码两段蛋白质，，详细基因外显子结构如图 2.3。马铃薯 StGID1s 基因的外显子分布情况大体一致，StGID1-1、 StGID1-2StGID1-3、StGID1-6、StGID1-7 和 StGID1-8 均只含有一个外显子，StGID1-4、StGID1-5、StGID1-9、StGID1-10 和 StGID1b 均含有两个外显子，且分布的位置相似，其长度总和在其基因全长的范围内或一致。图 2.2 各物种 GIDs 基因邻接法构建分子进化树Fig.2.2 Construction of phylogenetic tree by GIDs gene adjacency method in different s
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q943.2;S532

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本文编号：2625716