棉花VP基因家族鑒定及其表達(dá)分析.pdf

1、棉花是最重要的纖維作物，也是鹽堿地的先鋒作物。開(kāi)展棉花耐鹽性研究，提高棉花的耐鹽性，充分利用我國(guó)鹽堿地已成為重要的研究課題。焦磷酸酶（pyrophosphatase，PPase）是以焦磷酸（pyrophosphate，PPi）為底物的水解酶，H+-PPase（H+-translocating inorganicpyrophosphatase）是液泡膜上的一種重要質(zhì)子泵，在調(diào)控細(xì)胞膨脹、H+電化學(xué)梯度、無(wú)機(jī)離子、有機(jī)酸和糖類(lèi)等次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸

2、過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。在低溫、干旱、高濃度NaCl和厭氧條件下，可以促使VP基因的表達(dá)，維持細(xì)胞內(nèi)部平衡，可以提高植物的抗逆能力。本研究對(duì)棉花基因組中 VP基因家族成員進(jìn)行了系統(tǒng)分析，利用雷蒙德氏棉、亞洲棉(石系亞1號(hào))和陸地棉(中9807、中s9612、中9409、GK50、Y2067和GZ)為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)VP基因各家族成員進(jìn)行克隆，并根據(jù)鹽脅迫（0.4％）后各基因成員的表達(dá)量變化和轉(zhuǎn)基因種子的耐鹽性萌發(fā)能力對(duì)VP基因進(jìn)行功能分析。<

3、br>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴比較系統(tǒng)的分析了棉花A、D基因組中的VP基因家族成員。利用棉屬二倍體雷蒙德氏棉（D組）和亞洲棉（A組）基因組信息，以GhVP(Gene Bank No.:ADN96173.1)序列為參考序列，共鑒定出13個(gè)VP基因成員，其中A組6個(gè)(GaVP1-GaVP6)，D組7個(gè)(GrVP7-GrVP13)，是一類(lèi)在植物進(jìn)化中相對(duì)比較保守的家族。⑵分析了VP基因家族的進(jìn)化關(guān)系。從進(jìn)化樹(shù)分析可知，同一物種內(nèi)的VP基因序

4、列相似性較高，親緣關(guān)系也相對(duì)較近；基因結(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示，大部分 VP基因的外顯子數(shù)量都為7-8個(gè)，少數(shù)VP基因的外顯子數(shù)量差異較大，1-14個(gè)不等；對(duì)保守結(jié)構(gòu)域分析可知，VP基因成員都具有多個(gè)相對(duì)保守的結(jié)構(gòu)域，如肉豆蔻基化位點(diǎn)，酪蛋白激酶位點(diǎn)Ⅱ，蛋白激酶磷酸化位點(diǎn)等，為進(jìn)一步研究棉花中 VP基因的功能提供了重要依據(jù)。⑶研究了VP基因家族的表達(dá)水平。熒光定量結(jié)果表明，VP基因成員在不同組織中的表達(dá)水平不同，其中在葉片中表達(dá)水平最高，纖維中

5、的表達(dá)水平最低，存在組織特異性。而且隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增加，VP家族中不同成員的表達(dá)水平發(fā)生變化不同。⑷克隆了棉花GhVP基因。構(gòu)建pBI121-GhVP::GFP熒光表達(dá)載體，采用基因槍技術(shù)轉(zhuǎn)化洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞，結(jié)果顯示 GhVP基因定位于細(xì)胞質(zhì)膜上。構(gòu)建pBI121-GhVP::GFP熒光表達(dá)載體轉(zhuǎn)化棉花花粉，花粉熒光明顯增強(qiáng)，說(shuō)明pBI121-GhVP::GFP基因可以在棉花中表達(dá)，為GhVP基因在棉花中表達(dá)提供依據(jù)。⑸研究了GhVP