甜高粱蓝光受体基因SbCRY2及其相关基因SbBIC1和SbBIC2的功能研究

发布时间：2020-06-05 06:14

【摘要】：甜高粱光合效率高,生物产量高,同时具有很强的抗逆性,作为糖料、饲料和能源作物越来越受到人们的重视。光是影响植物生长发育最重要的环境因子之一,调节植物生命周期中的许多生理过程,如种子萌发、伸长生长、花芽分化和器官衰老等。不同的光质发挥不同或相同的作用,其中蓝光在调节幼苗去黄化、促进气孔开放和促进开花等方面发挥着至关重要的作用。隐花色素CRY1(cryptochrome1,CRY1)和CRY2是最先在模式植物拟南芥中发现的两个蓝光受体,调节植物的一系列蓝光响应。本试验利用Infusion技术成功克隆了甜高粱蓝光受体同源基因SbCRY2(Sorghum bicolor cryptochrome2,SbCRY2),构建了以35S启动子驱动的植物表达载体pEGAD-Myc-SbCRY2,利用蘸花侵染法转化拟南芥。对T3代转基因拟南芥进行表型鉴定,结果显示,过表达SbCRY2引起转基因拟南芥在蓝光下的下胚轴伸长受到明显抑制,在短日照下促进转基因拟南芥提前开花。与野生型相比,SbCRY2转基因拟南芥种子萌发对ABA和盐胁迫更敏感。实时荧光定量PCR(Real-time fluorescence quantitative PCR,QPCR)结果表明,ABA信号传导相关基因ABF1、ABF2、ABF3受ABA诱导后在SbCRY2转基因拟南芥中表达量上调幅度更大。以上结果说明SbCRY2能够发挥一个蓝光受体的功能,并且很可能作为一个整合了蓝光信号和胁迫信号的结点,在调节植物发育中发挥重要作用。拟南芥CRY2的互作蛋白BIC1(Blue-light Inhibitor of Cryptochromes 1)和BIC2是最近发现的在植物中特有的一类小分子量蛋白质,能够抑制蓝光依赖的CRY2二聚体的形成,从而抑制拟南芥CRY2的生理功能。本实验对12个不同物种的BICs蛋白进行系统分析,发现单子叶、双子叶和低等植物的BIC1和BIC2有明显的分支,甜高粱BIC1和BIC2分别与玉米BIC1和水稻BIC2亲缘关系最近。利用Infusion技术分别构建了甜高粱SbBIC1和SbBIC2的酵母表达载体pBridge-SbBIC1和pBridge-SbBIC2,分别构建了甜高粱SbCRY2、SbCRY1a、SbCRY1b和拟南芥AtCRY1(Arabidopsis thaliana cryptochrome1,AtCRY1)、AtCRY2的酵母表达载体pGADT7-SbCRY2、pGADT7-SbCRY1a、pGADT7-SbCRY1b、pGADT7-AtCRY1和pGADT7-AtCRY2。酵母双杂交实验结果表明,SbBIC2与SbCRY2、SbCRY1a、SbCRY1b及AtCRY2都能发生蓝光依赖的相互作用,这说明在甜高粱中SbBIC2很可能参与CRYs调控的蓝光信号转导。
【图文】：

图 3-1 甜高粱苗期叶片总 RNA 的提取xtraction of total RNA from Sweet sorghum的 PCR 扩增准品；1. SbCRY2 CDS 的 PCR 产物。2 甜高粱 SbCRY2 基因编码序列的 PCR 扩esis of PCR products of SbCRY2 coding sequCRY2 的 氨 基 酸 序 列 为 uenchen.de/plant/sorghum/）中进行同源序CRY2（Sb10g013750）。SbCRY2 包含三个

18；1. SbCRY2 CDS 的 PCR 产物。粱 SbCRY2 基因编码序列的 PCR 扩 PCR products of SbCRY2 coding seq2 的 氨 基 酸 序 列 为en.de/plant/sorghum/）中进行同源序Sb10g013750）。SbCRY2 包含三个5 bp 的 3’UTR 区。的 SbCRY2 的引物，以甜高粱“能检测，，结果如图 3-2 所示，PCR 产
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S566.5

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 张福耀;赵威军;平俊爱;;高能作物——甜高粱[J];中国农业科技导报;2006年01期

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本文编号：2697637