擬南芥PCS1基因對煙草花發(fā)育的作用和影響.pdf

1、近幾年來,隨著分子生物學和分子遺傳學的發(fā)展,為人們從分子水平上來認識花發(fā)育的本質提供了可能,目前這一領域已成為植物發(fā)育分子生物學研究的熱點和領先學科。由于實驗手段的限制,花發(fā)育的研究一直局限在非常有限的領域中,對于其中所包含的復雜內在機制仍不清楚。
　　本研究克隆了擬南芥促細胞復活基因PCS1（promotion of cell survival1）和AGAMOUS基因3＇端的第二個內含子，構建了由花椰菜花葉病毒(CaMV)35S

2、啟動子啟動的花特異性表達載體Pbin-AG-I-35S(60)-PCS1，通過農(nóng)桿菌介導法轉入煙草。研究表明，轉基因煙草的營養(yǎng)生長完全正常，生殖生長方面部分出現(xiàn)雄蕊開裂延遲、雄蕊開裂失敗、雄蕊花瓣化，以及花藥發(fā)育不良等表現(xiàn)型。這為進一步揭示 PCS1在煙草花發(fā)育中的作用、為植物雄性不育的獲得提供了一個新的研究方向，豐富了植物細胞程序死亡（PCD）研究的內容。主要研究成果如下：
　　1．以PCS1(5)，PCS1(3)為引物從擬南芥

3、基因組中擴增到了1362bp的片段，與GenBank上的PCS1序列（登錄號NM_120297）比較完全一致。以AG(5)，AG(3)為引物從擬南芥基因組DNA中擴增到了1.869Kb的內含子片段，與劉俊君研究員提供的Agamous第二內含子序列存在兩個堿基差異，同源性為99.9％。用Agamous第二內含子、35S啟動子最小序列與PCS1基因，構成嵌和基因表達載體pBIN-PCS1，導入根癌農(nóng)桿菌GV3101。
　　2.對轉基因

4、煙草抗性植株進行PCR、RT-PCR檢測和PCR-southern雜交檢測，結果表明外源基因已經(jīng)整合到煙草基因組中。
　　3．pBIN- PCS1導入煙草后，與野生型對照相比，大部分轉基因煙草的雄蕊至少1枚不能開裂，有5株F1代煙草（共18株）的雄蕊有2枚以上不能開裂，但從整體外形上來看，轉基因植株均表現(xiàn)出正常的根、莖、葉、株形，與野生型對照植株沒有明顯區(qū)別。花粉電鏡和掃描電鏡分析結果顯示，轉基因煙草花粉形態(tài)約1/3出現(xiàn)了畸形、皺