论文部分内容阅读
根瘤是豆科植物与土壤中的根瘤菌相互作用形成的一个独特器官。根瘤中的根瘤菌从宿主植物中吸收能量供自生生长发育,并将土壤中的氮气转化为氨供宿主植物吸收,形成一个根瘤菌—植物共生固氮体系。许多基因参与共生固氮作用,在根瘤形成与维持过程中起着重要作用,这些特异地存在于植物根瘤细胞中并参与共生固氮作用的植物基因产物被统称为结瘤素(nodulin)。结瘤素存在于豆科植物以及一些非豆科植物中。结瘤素根据其功能分为早期结瘤素和晚期结瘤素。早期结瘤素(early nodulin)是指在根瘤形成初期诱导表达的一种结瘤素。早期结瘤素产物主要参与根瘤菌与根毛的相互作用、根瘤菌与植物之间的信号传导、根瘤菌的侵染以及根瘤的初期形成。ENOD93就是一种早期结瘤素,目前ENOD93家族虽然在一些植物中被发现,但是它在根瘤形成过程中的功能以及在非豆科植物中的作用目前还不是十分明确。本论文从蜡梅花cDNA文库中得到一个CpNOD基因片段,并通过克隆得到完整片段,对于CpNOD基因本文主要做了如下工作:1.蜡梅CpNOD基因的克隆和生物信息学分析通过随机挑选蜡梅cDNA文库测序,获得了大小为300bp的EST序列,然后通过hiTAIL-PCR.RACE克隆出cDNA全长为611bp,,其中含有333bp的开放阅读框,编码蛋白长110个氨基酸,其中碱性氨基酸17个,酸性氨基酸9个,疏水氨基酸49个,极性氨基酸26个.G+C含量47.45%,等电点(pI)9.87,属于碱性蛋白。通过PredictProtein进行在线分析,CpNOD蛋白二级结构中α-螺旋(alpha-helix)占69.09%,β-折叠(beta-sheet)占6.36%,而随机卷(?)coii则占37.3%。CpNOD蛋白不具有信号肽,有两个跨膜结构域,可能为跨膜蛋白BLASTX比对结果显示它与ENOD93家族具有很高的同源性,初步推定所获得的cDNA为早期结瘤素基网.命名为CpNOD(基因登记号:JQ622290)。2. CpNOD基因在蜡梅器官中的表达分析实时荧光定量PCR的方法研究CpNOD基因在蜡梅植株中的表达情况,结果显示CpNOD在蜡梅幼苗期的根和花中瓣、内瓣中大量表达,在中瓣中尤其具有表达优势;CpNOD在蜡梅花不同花期中的表达试验结果显示,基因表达量与蜡梅花器官成熟程度成正相关,随着花器的成熟,CpNOD相对表达量增加,由此推测,CqNOD在蜡梅花的开花过程中可能有重要作用。3. CpNOD植物表达载体的构建将CpNOD ORF框片段连接到pMD19-T载体上,然后用BamHI和Sacl分别双酶切克隆载体和表达载体pCAMBIA2301,回收目的片段和表达载体并连接,经酶切和PCR验证,成功构建了含有目的基因的植物表达载体。4. CpNOD烟草遗传转化体系的建立将含有目的片段的植物表达载体转入野生烟草中,最终通过GUS染色,以及PCR鉴定的方法确定得到阳性转基因烟草