三種PttKN1轉(zhuǎn)基因植株的分子鑒定以及色素變異表型植株的分析.pdf

1、KNOX1類(KNOTTED1-like)基因編碼一類在莖頂端分生組織的形成和維持中發(fā)揮重要作用的轉(zhuǎn)錄因子。PttKN1(P.tremula×tremuloides KNOTTED1)是從雜交楊Populus tremula×P.tremuloides莖的維管束形成層中分離得到的KNOX1基因。本實(shí)驗(yàn)室已將PttKN1基因通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化導(dǎo)入多種植物中。在已獲得的轉(zhuǎn)基因植株中，煙草葉片形態(tài)變化劇烈，出現(xiàn)典型KNOX I基因過(guò)表達(dá)表型；而在兩

2、種彩葉植物即彩葉草和紅葉觀賞甜菜的轉(zhuǎn)化植株中，出現(xiàn)一類在KNOX I轉(zhuǎn)基因植株中罕見(jiàn)的色素變化表型。本研究選取這三種轉(zhuǎn)基因植物，進(jìn)行更深入的分子生物學(xué)鑒定及色素變化表型相關(guān)生理生化分析，主要結(jié)果如下：
　　 1.對(duì)以上三種轉(zhuǎn)化品種基因組進(jìn)行PttKN1、NPT-Ⅱ及35S-啟動(dòng)子三段不同序列的PCR分析，從轉(zhuǎn)化型煙草、紅葉甜菜和彩葉草基因組中擴(kuò)增出PttKN1內(nèi)部序列；此外，從轉(zhuǎn)化型煙草和紅葉甜菜中擴(kuò)增出NPT-Ⅱ及載體啟動(dòng)子序

3、列；
　　 2.相比于野生型紅莖紅葉的表型，轉(zhuǎn)化型紅葉甜菜主要表型為黃莖綠葉。對(duì)轉(zhuǎn)化型紅葉甜菜的綠色表型株進(jìn)行RT—RCR鑒定，檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性；
　　 3.以PttKN1和NPT-Ⅱ內(nèi)部序列為模板設(shè)計(jì)不同探針進(jìn)行印跡雜交，轉(zhuǎn)基因煙草基因組斑點(diǎn)雜交結(jié)果為陽(yáng)性；三種轉(zhuǎn)基因植株P(guān)CR-southern的結(jié)果中均出現(xiàn)陽(yáng)性條帶。上述結(jié)果證明煙草、彩葉草和紅葉甜菜相應(yīng)表型變異應(yīng)由PttKN1轉(zhuǎn)化所引起。
　　 4.對(duì)轉(zhuǎn)化型紅

4、葉甜菜的綠色表型株進(jìn)行甜菜紅素含量分析，發(fā)現(xiàn)其甜菜紅素含量低于野生型約12倍；對(duì)轉(zhuǎn)化型彩葉草進(jìn)行花青素含量分析，發(fā)現(xiàn)其花青素含量遠(yuǎn)低于野生型彩葉草；
　　 5.對(duì)甜菜紅素合成早期關(guān)鍵酶之一的酪氨酸酶含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)野生型紅葉甜菜酪氨酸酶含量高于轉(zhuǎn)化型綠色株約3.7倍；對(duì)彩葉草可溶性糖含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其含量低于野生型。上述結(jié)果暗示，PttKN1影響這兩種植株色澤變化的可能的原因之一，是組成型表達(dá)的PttKN1與其他調(diào)控色素合成