花生AhMFT基因在種子休眠中的作用研究.pdf

1、目前，我國食用油自給率不足40％，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，而國內(nèi)居民食用油消費(fèi)量增長較快，國際上可供進(jìn)口的油料產(chǎn)品卻日趨緊缺，致使我國食用油供給安全受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)?；ㄉ侵匾挠土献魑锖徒?jīng)濟(jì)作物，在我國食用油供給體系中占據(jù)重要位置。然而，因種子休眠弱導(dǎo)致的原位萌發(fā)嚴(yán)重危害花生的產(chǎn)量和品質(zhì)。研究表明，原位萌發(fā)能夠引起10-20%的產(chǎn)量損失，同時(shí)，萌發(fā)的種子更易感染黃曲霉菌，降低花生食品的安全性。
　　MFT(MOTHER OFFT AND TF

2、L1)作為高度保守的PEBP家族中的一員，是FT(FLOWERING LOCUS T)和TFL1(TERMINAL FLOWER1)的同系物。大量的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，F(xiàn)T和TFL1調(diào)控著植物花的發(fā)育。FT是成花誘導(dǎo)基因，具有促進(jìn)植物有限生長的功能；TFL1作為花發(fā)育的抑制基因其功能是維持植物的營養(yǎng)生長和花序的無限生長狀態(tài)。然而，關(guān)于MFT的功能研究目前還比較少。最近的研究證實(shí)擬南芥中MFT基因通過一個(gè)負(fù)反饋環(huán)調(diào)節(jié)擬南芥中ABA信號(hào)進(jìn)而調(diào)控種

3、子的萌發(fā)。而小麥中TaMFT的表達(dá)抑制了種子的萌發(fā)，這與擬南芥中MFT的作用恰恰相反。以上的研究發(fā)現(xiàn)，為我們研究花生AhMFT基因?qū)τ谛菝叩淖饔锰峁┝怂悸?。本研究利用生物信息學(xué)和RT-PCR方法從花生中克隆了AhMFT基因，采用實(shí)時(shí)定量PCR分析了AhMFT基因在多種組織和發(fā)育中的表達(dá)模式，通過在擬南芥中過量表達(dá)研究其功能。具體研究結(jié)果如下：
　　1.以擬南芥中6個(gè)已知編碼蛋白序列的PEBP家族基因檢索花生ES T數(shù)據(jù)庫，共得到4

4、4條匹配ES T序列，其中37條ES T序列與MFT基因高度相似。通過查詢這些ES T的來源，發(fā)現(xiàn)這37條EST序列全部來源于種子，預(yù)示花生MFT基因可能在種子發(fā)育中起作用。
　　2.利用RT-PCR方法從花生品種魯花14中克隆得到花生AhMFT基因序列。該基因編碼區(qū)為531bp，編碼176個(gè)氨基酸，預(yù)測(cè)其分子量為19.19kDa，等電點(diǎn)為8.93。AhMFT與擬南芥MFT蛋白的相似性高達(dá)72%。
　　3.利用熒光實(shí)時(shí)定量P

5、CR，檢測(cè)了魯花14 AhMFT基因在花生不同器官以及不同發(fā)育時(shí)期中的表達(dá)情況。結(jié)果表明：在不同器官中，AhMFT主要在種子中表達(dá)；在不同發(fā)育時(shí)期，AhMFT在已經(jīng)萌發(fā)露白的種子中表達(dá)量最高。
　　4.轉(zhuǎn)基因擬南芥表型分析發(fā)現(xiàn)：在萌發(fā)早期，轉(zhuǎn)基因植株的萌發(fā)率顯著低于野生型植株，而在萌發(fā)中后期，轉(zhuǎn)基因株系與野生型的萌發(fā)率無顯著差異。這些結(jié)果表明外源基因AhMFT基因可能具有抑制種子萌發(fā)的功能。
　　5.通過分析萌發(fā)相關(guān)基因在擬

6、南芥轉(zhuǎn)基因植株中的表達(dá)，希望進(jìn)一步闡明AhMFT基因的功能。我們分析了ABA合成相關(guān)基因、ABA降解相關(guān)基因、GA3合成相關(guān)基因以及G A3降解相關(guān)基因在轉(zhuǎn)基因植株中的表達(dá)。結(jié)果顯示：轉(zhuǎn)基因植株中與ABA合成相關(guān)基因（NCED9）、與ABA降解相關(guān)基因(CYP707A2和CYP707A3)、與GA3合成相關(guān)的基因(GA20ox3和GA30x1)、與 GA3降解相關(guān)基因(RGL3)其表達(dá)量均上調(diào)；而與 ABA合成相關(guān)基因NCED6的表達(dá)則