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小桐子(Jatropha curcasL.)为大戟科多年生的灌木或小乔木,原产子热带美洲。其种子油脂含量达40%左右,可提取加工生物柴油,与传统的柴油相比,生物柴油具有环保、高效、可再生等优点,因此,小桐子是一种前景广阔的生物能源原料植物。但是,目前小桐子产量低,远不能满足快速发展的生物柴油产业的需求,因此培育优良的小桐子品种,提高小桐子的产量是目前亟待解决的问题。本研究旨在探究小桐子的花发育调控基因AGAMOUS和AGAMO US-LIKE基因的功能,为小桐子进一步的遗传改良奠定分子基础。 在本研究中,克隆到小桐子的3个基因,即拟南芥的AGAMOUS(AG),SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1(SOC1)和AGAMOUS-LIKE62(AGL62)同源基因,分别命名为:JcAG、JcSOC1和JcAGL62,同时克隆了拟南芥的AtSOC1基因。这4个基因都属于MADS-box家族,均编码转录因子。分别构建了上述基因的超量表达载体,转化拟南芥均获得转基因植株,另外将35S:JcSOC1转化小桐子,并获得了转基因小桐子植株。 本实验观察并统计分析了转基因拟南芥T1代和小桐子的表型。我们发现35S:JcSOC1转基因拟南芥的花瓣较小,不能完全向四周展开,萼片宿存,并不随着角果的生长而脱落。大约有1/435S:AtSOC1转基因拟南芥花变得更加畸形,花瓣呈丝状,淡黄色;角果出现不同程度的畸形,萼片宿存,由于这种表型的植株占T1代的1/4,所以我们推测这些植株为纯合体的35S:AtSOC1转基因拟南芥。同时我们发现无论在长光照(16 h/d)还是在短光照(9 h/d)条件下35S:JcSOC1转拟南芥比野生型早开花。35 S:AtSOC1转拟南芥在短光照条件下会提前开花,而在长光照条件下较野生型没有明显的早花现象。35S:JcAG转基因拟南芥的花与野生型拟南芥的花并没有明显差异。在拟南芥中过量表达35S:JcAGL62基因没有对其种子的发育造成明显的影响。目前,已有3株转基因35S:JcSOC1小桐子开花,其中两株高分别为23 cm和25 cm,表现为早花现象;另一株高124 cm,没有明显的早花现象,花器官较野生型没有明显差异。 上述实验结果在一定程度上揭示了所克隆基因的功能,这有助于对小桐子花发育调控的分子机理的了解。