擬南芥PCS1基因?qū)煵莼òl(fā)育的作用和影響.pdf

1、近幾年來(lái),隨著分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的發(fā)展,為人們從分子水平上來(lái)認(rèn)識(shí)花發(fā)育的本質(zhì)提供了可能,目前這一領(lǐng)域已成為植物發(fā)育分子生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和領(lǐng)先學(xué)科。由于實(shí)驗(yàn)手段的限制,花發(fā)育的研究一直局限在非常有限的領(lǐng)域中,對(duì)于其中所包含的復(fù)雜內(nèi)在機(jī)制仍不清楚。
　　本研究克隆了擬南芥促細(xì)胞復(fù)活基因PCS1（promotion of cell survival1）和AGAMOUS基因3＇端的第二個(gè)內(nèi)含子，構(gòu)建了由花椰菜花葉病毒(CaMV)35S

2、啟動(dòng)子啟動(dòng)的花特異性表達(dá)載體Pbin-AG-I-35S(60)-PCS1，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)入煙草。研究表明，轉(zhuǎn)基因煙草的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)完全正常，生殖生長(zhǎng)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(jìn)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(gè)新的研究方向，豐富了植物細(xì)胞程序死亡（PCD）研究的內(nèi)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(kuò)增到了1362bp的片段，與GenBank上的PCS1序列（登錄號(hào)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(kuò)增到了1.869Kb的內(nèi)含子片段，與劉俊君研究員提供的Agamous第二內(nèi)含子序列存在兩個(gè)堿基差異，同源性為99.9％。用Agamous第二內(nèi)含子、35S啟動(dòng)子最小序列與PCS1基因，構(gòu)成嵌和基因表達(dá)載體pBIN-PCS1，導(dǎo)入根癌農(nóng)桿菌GV3101。
　　2.對(duì)轉(zhuǎn)基因

4、煙草抗性植株進(jìn)行PCR、RT-PCR檢測(cè)和PCR-southern雜交檢測(cè)，結(jié)果表明外源基因已經(jīng)整合到煙草基因組中。
　　3．pBIN- PCS1導(dǎo)入煙草后，與野生型對(duì)照相比，大部分轉(zhuǎn)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(lái)看，轉(zhuǎn)基因植株均表現(xiàn)出正常的根、莖、葉、株形，與野生型對(duì)照植株沒有明顯區(qū)別?；ǚ垭婄R和掃描電鏡分析結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因煙草花粉形態(tài)約1/3出現(xiàn)了畸形、皺