光皮桦blknx家族基因表达及互作机制分析.pdfVIP

Zhejiang AF University Dissertation for the Degree of Master Expression and Interaction Analysis of BlKNOX Genes in Betula luminifera Candidate: ZHAO Chuan-hui Adviser: TONG Zai-kang, professor Associate Supervisor:LIN Er-pei, Associate professor Speciality: Genetics and Breeding of Forest Trees Date of Submission: June, 2014 Zhejiang AF university Lin’an, zhejiang province, P.R.China June, 2014 万方数据 万方数据 摘要 摘 要 KNOX 同源异型结构域转录因子在植物发育过程中起重要调控作用。基于序 列相似性 KNOX 蛋白被分为 KNOXI 和 KNOXII 两个亚家族。KNOXI 基因在顶端 分生组织中表达，决定分生组织细胞命运，并在侧生器官的形成和发育过程中起调 控作用；KNOXII 基因的表达模式多样化但目前对其功能知之甚少。已有的研究表 明KNOXII 基因参与调控次生细胞壁、木质部和根等的形成。在植物体内，KNOX 蛋白通过调控其靶标基因进而调控激素在分生组织中的体内平衡，同时它和另一个 同源异形域BELL 亚家族蛋白形成异源二聚体，最终达到调控赤霉素和木质素的生 物合成途径，从而决定细胞命运。本研究以光皮桦为材料，进行了 KNOX 基因家 族的克隆，表达分析和互作蛋白筛选等工作，对 KNOX 蛋白的互作机制进行了探 索，主要获得以下结果： 1.基于转录组序列采用 RACE 的方法从光皮桦(Betula luminifera H.Wink.)克隆 到 5 个KNOX 基因，命名为BlKNOX1-BlKNOX5 。通过 Blast 对分析光皮桦KNOX 基因结构域进行分析，分析表明，这 5 个基因属于典型的 KNOX 基因家族，其编 码的蛋白包含KNOXA 、KNOXB 、ELK 、HD 结构域。序列分析显示BlKNOX1,3,4 属于 KNOXI ，BlKNOX2,5 属于 KNOXII 。同时采用实时定量PCR 的方法对其进行 了表达分析，结果表明 BlKNOX2,5 主要在叶中表达，且随着叶片的发育呈现先升 后降的趋势，表达量在未成熟叶中达到最大值；BlKNOX1,3,4 在茎中表达量最高， BlKNOX1 随着木质化程度的加深，其表达量呈现逐渐降低趋势，而 BlKNOX3,4 随 着木质化程度的加深，其表达量呈逐渐上升的趋势。 2.构建诱饵载体 pGBKT7-BlKNOXs，将其转化酵母 Y2HGold 细胞检测其细胞 毒性和自激活作用。检测结果表明 pGBKT7-BlKNOX2,4,5 无自激活活性，而其余 两个有自激活活性。为了了解 BlKNOX1,3 自激活作用的关键结构域，将 BlKNOX1,3 构建成不同的截短体诱饵载体，并检测自激活活性。结果发现， BlKNOX1 的四个截短体都没有自激活活性，说明基因结构