光皮桦BlOFPs基因克隆及其互作蛋白分析

1、光皮桦 BlOFPs 基因克隆及其互作蛋白分析光皮桦 (Betula luminifera) 是林木遗传研究的理想材料 , 材性改良是现阶 段光皮桦育种的主要内容之一。 材性相关基因的挖掘与鉴定 , 并解析其功能 , 可为 光皮桦材性育种提供重要依据。本论文在原有工作的基础上，对光皮桦BIOFPs基因继续展开分子克隆，功能 解析等工作。其主要结果如下：1.基于光皮桦转录组测序数据,利用RAC战术新 克隆得到10个BIOFPs基因的cDNA序列。cDNA全长序列长度介于 499-1505bp之间,一致性在21-65%之间。ORF是连续的 , 长度介于 324-1269 bp 之间, 推测所编码的

2、氨基酸数为 108-423 个, 一致性 在12-47%之间,且在C端均有一个OVATE吉构域。结合课题组原有7个BlOFPs构建进化树,显示17个BlOFPs分布在4个分枝上,BIOFP1、BlOFP8 BlOFP16和 BIOFP17在一个分枝上，BIOFP2 和 BIOFP1O在一 个分枝上，BIOFP4、BIOFP6 BIOFP11 BIOFP12 BIOFP13和 BIOFP15在一个分 枝上,BIOFP3、BIOFP5 BIOFP7 BIOFP9和 BIOFP14在一个分枝上。2.定量 PCR 分析17个BIOFPs基因在光皮桦10个组织器官中的特异表达。在雌雄花序中表达量较高的基

3、因有 8 个基因 :BIOFP3 BIOFP4 BIOFP6 BIOFP7 BIOFP10 BIOFP12 BIOFP13和 BIOFP16 BIOFP1和 BIOFP9有类似的 表达模式 , 在茎段中随木质化程度增高而表达量先增加后减少 , 且均在内层木质 部中表达量较高。BIOFP2在根和茎及内外层木质部中有较高的表达量，在茎中的表达模式与BIOFP1和BIOFP9相似，但在外层木质部的表达量高于内层木质部。BIOFP5BIOFP11 BIOFP12和 BIOFP17在各组织表达量差异不明显。BI0FP8在刚萌发的雄花序和各个阶段的叶中及在韧皮纤维和内层木质部表达量均较高，BI0FP3、B

4、I0FP6和BIOFP10在木质化茎段的韧皮部、韧皮纤维和木 质部中有较高的表达量。在应拉木诱导处理中,相比直立木,BI0FP2和BI0FP9在 TW区的表达量明显上调,而对应区表达量则明显下调,推测BI0FP2和 BI0FP9可 能与细胞壁增厚有关;BI0FP1,BI0FP3和BI0FP6在 TW和0W区表达量均下调,在 TW区下调均为显著,除BI0FP3在0W区下调不显著,其他两个基因在0W区下调也 是显著的；BI0FP8和BI0FP10在 TW和0W区表达量均上调,其中BI0FP8在TW和 0W区去上调显著,BI0FP10在TW上调不显著但在0W区上调显著。3.构建光皮桦茎段酵母双杂交均

5、一化 cDNA文库,滴度大于108cfu/ml,文库 插入片段长度介于 0.5-4.5kb 之间,保证了文库的覆盖度和完整性 ,为探究 BI0FPs基因在光皮桦木材形成的分子调控网络机制提供基因库。4.为解析BI0FP 蛋白在光皮桦木材形成过程中的分子机制，分别对BI0FP进行酵母双杂交及茎段 均一化酵母文库杂交分析。构建的3个pGBKT7-BI0FP和7个pGADT7-BEL1-likes载体质粒均没有毒性 也没有自激活活性。酵母双杂交结果发现21个BIOFP与BEL1-Iikes杂交组合中 有Bl 0FP8与BLH6和 BI0FP8与BLH7两个组合有蛋白互作。在酵母文库杂交中，筛选到与BI0FP8互作的蛋白4个。推测这些互作蛋白与 BI0FP8蛋白共同参与相应的代谢途径。5.将BIOFP1,BIOFP2,BIOFP3,BIOFP5和BI0FP6基因超表达载体异源转化至 拟南芥,分别得至U BI0FP1和 BI0FP2的 T0代阳性植株,BI0FP3,BI 0FP5和 BI0FP6 的T3代阳性植株。其中BI0FP2转基因植株的叶片较野生型植株叶片数增加,叶 面积较小，且向下弯曲成弓形;BI0FP5转基因植株的叶片有所增长，叶片变窄和 变厚极显著且