金钗石斛DnAGL19-like基因的功能初步研究

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金钗石斛是兰科石斛属,单子叶植物。具有药用和观赏价值。目前对金钗石斛成花转变(Floral transition)的分子机制尚无了解。本研究对金钗石斛DnAGL19-like和DnMSI1两个基因展开研究,主要取得以下结果:  1、DnAGL19-like基因在金钗石斛的根和叶表达水平高,而在茎和花芽中表达量低。低温人工春化可以促进DnAGL19-like表达,DnAGL19-like随着低温处理时间的延长,表达量逐渐上升,在20d的时候,表达量最高,而后30d的时候,其表达量有所下降。  2、获得了AtAGL19∷DnAGL19-like和35S∷DnAGL19-like的转基因拟南芥植株(AtAGL19∷DnAGL19-like简写为PE,35S∷DnAGL19-like简写为OE),并观察其开花表型。结果表明,在正常培养条件下,与野生型拟南芥(简写为WT)相比,PE和OE分别提前抽薹2.3d和3.4d;第一朵花开放时间分别提前12.3d和12.5d,与WT差异显著;抽薹时莲座叶数目分别少了1.1片和2.4片;开花时植株高度与野生型差异不显著。以上结果表明DnAGL19-like可以促进拟南芥开花,可能主要是促进成花转变后的花发育过程。进一步的RT-PCR分析表明,转基因拟南芥中DnAGL19-like表达增强了AP1和LFY的表达,说明DnAGL19-like可能通过AP1和LFY的表达来促进植株开花。  3、发芽15天后的OE转基因植株和WT相比,其主根长度约为WT的2倍,表明异源表达35S∷DnAGL19-like可以促进拟南芥主根生长。  4、研究了转基因植株在不同条件下的生长情况,结果表明:OE主根生长在低浓度的NaCl和甘露醇上比PE和WT差;低浓度GA(0.1mM)可以刺激PE转基因植株的主根生长,而GA3浓度增加会抑制其生长;OE转基因植株的主根则随着GA3浓度的增加生长受到抑制。在含2mMABA的培养基上,PE和OE主根生长明显较WT慢。  5、获得了35S∷DnMSI1的转基因拟南芥,筛选到了纯合体。  6、对拟南芥agl19突变体的表型进行了观察,结果表明:在正常培养条件下,与野生型拟南芥(简写为WT)相比,推迟抽薹2.3d;第一朵花开放时间推迟2.1d;抽薹时莲座叶数目少了1.4片;在第一朵花开时的植株高度上,与野生型差异不显著,其主根生长情况也一致。NaCl和甘露醇理下,WT和agl19主根长度和萌发率都不存在明显差异。  上述结果表明:来源于金钗石斛的DnAGL19-like受低温诱导,在拟南芥中具有增强AP1和LFY表达促进开花的作用。
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