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棉纤维作为棉花生产的主产品,其品质的优劣直接决定纺织品的质量和效益,提高棉纤维的品质一直是棉花育种研究的主要目标。棉花纤维组织中活跃表达着大量基因,这些基因严格控制纤维的生长发育,分离与鉴定棉纤维发育相关基因为利用基因工程手段改良棉纤维品质具有重要的理论意义。阿拉伯半乳聚糖蛋白(arabinogalactan-proteins,AGPs)是一类富含羟脯氨酸的糖蛋白家族,类成束蛋白FLAs(fasciclin-like AGPs)是AGPs蛋白的一个亚家族。研究表明,AGPs能够促进细胞的膨大、根表皮细胞的扩展、花粉管的伸长和信号传导等。本研究从棉纤维中分离到GhFLA1和GhFLA4基因,对该基因的序列及其在棉花各组织中的时空表达特性及功能进行初步分析,研究结果如下:1. GhFLA1全长1013bp,编码244个氨基酸,GhFLA4全长878bp,编码245个氨基酸,且都没有内含子的存在。2.利用实时荧光定量PCR技术对两个基因在棉花各组织及不同发育天数纤维的表达特性进行分析,结果表明:GhFLA1和GhFLA4基因在子叶中几乎不表达,在根、茎中均有少量表达,在棉纤维中呈现优势表达,且受棉纤维发育调控,即随着棉纤维的发育表达量呈现先上升后下降的趋势,最大值出现在18DPA,暗示该基因与棉纤维发育相关。3.为探究GhFLA1和GhFLA4基因的功能,利用Gateway技术构建植物表达载体,并通过农杆菌介导的遗传转化法转化烟草BY-2悬浮细胞、烟草和棉花YZ-1。转基因BY-2细胞同野生型比较,细胞长度显著增长,烟草叶片表皮毛明显多于野生型;构建了融合GFP的植物表达载体,通过注射烟草叶片进行瞬时表达,共聚焦显微镜观察发现,GhFLA1蛋白的荧光信号出现在细胞质,GhFLA4则主要在细胞质和细胞核中;构建了GhFLA1和GhFLA4的酵母表达载体,获得转基因酵母,与同步培养的野生型比较发现,转基因细胞长度有所增长;同时成功构建这两个基因的蛋白表达载体,转化大肠杆菌DE3菌株。菌液经IPTG诱导,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析后,均在29KD左右处出现目的蛋白。