棉花GhFTL1基因的克隆、表達(dá)和功能初步分析.pdf

1、開(kāi)花是植物由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，而開(kāi)花相關(guān)基因的表達(dá)是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。FLOWERINGLOCUST(FT)基因是光周期途徑調(diào)控植物開(kāi)花時(shí)間中的一個(gè)關(guān)鍵基因，其編碼的蛋白質(zhì)就是人們長(zhǎng)期追尋的成花素。FT蛋白在葉片中合成后，經(jīng)韌皮部長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)角o頂端分生組織，和其下游基因相互作用，最終引起植物的開(kāi)花。
　　目的：本研究克隆棉花的成花素類似基因GhFTL1并進(jìn)行功能初步分析，為進(jìn)一步闡述和完善植物的開(kāi)花分子機(jī)理提供一定的

2、理論依據(jù)，并為棉花的分子育種奠定一定的基礎(chǔ)。
　　方法：棉花的成花素類似基因克隆采用RT-PCR結(jié)合RACE技術(shù)；構(gòu)建植物表達(dá)載體p35S::GhFTL1/p35S::GhFTL1-GFP/pSUC2::GhFTL1-GFP，并通過(guò)花滴法轉(zhuǎn)化野生型擬南芥；采用半定量RT-PCR和Real-timeRT-PCR對(duì)GhFTL1基因在棉花的不同組織和纖維發(fā)育不同時(shí)期的表達(dá)研究；通過(guò)噴花法，將p35S::GhFTL1轉(zhuǎn)化棉花。
　　

3、結(jié)果：（1）從新陸早33中，克隆到了一個(gè)棉花成花素類似基因GhFTL1(HM631972),cDNA全長(zhǎng)為733bp，開(kāi)放閱讀框大小是525bp，推測(cè)該閱讀框編碼174個(gè)氨基酸短肽。經(jīng)氨基酸序列比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)GhFTL1含有區(qū)分FT/TFL1基因家族蛋白的關(guān)鍵氨基酸殘基，且具有該蛋白家族的兩個(gè)保守基序。以上結(jié)果表明GhFTL1可能屬于FT/TFL1基因家族中的FT亞家族成員。系統(tǒng)進(jìn)化分析表明，棉花的GhFTL1屬于FT-like亞家族成員

4、。（2）半定量RT-PCR和Real-timePCR結(jié)果表明：GhFTL1基因在新陸早33的根、下胚軸、花瓣、真葉、子葉、纖維和胚珠中均有表達(dá)，但在子葉和胚珠中的表達(dá)要稍高于其它組織。說(shuō)明其可能是一個(gè)組成型表達(dá)的基因；GhFTL1基因在纖維發(fā)育不同時(shí)期均有表達(dá)，其中在開(kāi)花當(dāng)天的胚珠中表達(dá)量最高。（3）在相同的生長(zhǎng)條件下，T1轉(zhuǎn)基因植株p35S::GhFTL1和p35S::GhFTL1-GFP的開(kāi)花時(shí)間要比野生型明顯提早開(kāi)花。通過(guò)PCR檢

5、測(cè)，GhFTL1基因已整合到擬南芥的基因組中。表明GhFTL1可能屬于開(kāi)花途徑中的重要作用因子之一。（4）GhFTL1-GFP融合蛋白在細(xì)胞膜和細(xì)胞核上均產(chǎn)生綠色熒光信號(hào)，表現(xiàn)出細(xì)胞膜和細(xì)胞核定位。
　　結(jié)論：陸地棉中克隆了一個(gè)與棉花成花素高度類似基因GhFTL1。GhFTL1在棉花中表現(xiàn)出組成型表達(dá)的特征。GhFTL1與GFP融合蛋白在細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞核上均產(chǎn)生綠色熒光信號(hào)，表現(xiàn)出細(xì)胞膜和細(xì)胞核定位。在擬南芥中異位表達(dá)GhFTL1