水稻自主開花途徑相關(guān)基因OsFY和OsFVE的克隆與功能分析.pdf

1、花發(fā)育的分子遺傳學(xué)研究是90年代以來植物發(fā)育分子生物學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。水稻作為單子葉植物的代表植物，是最重要的糧食經(jīng)濟(jì)作物之一。水稻中的花發(fā)育研究直接決定著糧食的產(chǎn)量，此外，對(duì)水稻花發(fā)育的認(rèn)識(shí)也將有助于我們了解在不同植物物種中進(jìn)化的遺傳和發(fā)育機(jī)制。目前人們發(fā)現(xiàn)水稻的開花促進(jìn)途徑有光周期途徑和赤霉素途徑，而是否存在內(nèi)源性的自主開花促進(jìn)途徑人們并不確定。為此，我們克隆了水稻中的自主開花途徑的同源基因OsFY、OsFVE，并對(duì)它們的功能進(jìn)行了

2、初步研究。我們分離了OsFYcDNA序列，該序列全長(zhǎng)2,308bp，通過文獻(xiàn)查閱和數(shù)據(jù)搜索我們發(fā)現(xiàn)，該OsFYcDNA序列是一條新的包含全長(zhǎng)編碼區(qū)的單子葉FYcDNA序列。我們預(yù)測(cè)的OsFY蛋白全長(zhǎng)717個(gè)氨基酸，與擬南芥的FY蛋白有56％氨基酸同源性，并且包含了擬南芥FY蛋白中的所有保守結(jié)構(gòu)域。 在擬南芥中，F(xiàn)Y蛋白通過與FCA發(fā)生蛋白相互作用來調(diào)節(jié)開花時(shí)間。我們利用酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)研究了OsFY蛋白和OsFCA蛋白的互作情況，

3、結(jié)果發(fā)現(xiàn)，OsFY蛋白也能夠與OsFCA蛋白發(fā)生互作，從而驗(yàn)證了這種互作模式在單子葉植物和雙子葉植物進(jìn)化上的保守性。通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘，我們發(fā)現(xiàn)擬南芥自主開花途徑中的其他基因在水稻中也有同源性較高的對(duì)應(yīng)基因存在，并且都有表達(dá)，為水稻中自主開花途徑的存在提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。 另外，我們分離了OsFVEcDNA序列，該序列全長(zhǎng)1420bp，包含了OsFVE全長(zhǎng)編碼區(qū)，我們預(yù)測(cè)的OsFVE蛋白序列與擬南芥中的FVE蛋白序列有68％的氨基

4、酸同源性，也具有保守的六個(gè)WD結(jié)構(gòu)域。 為了驗(yàn)證OsFVE與擬南芥FVE基因在開花調(diào)控功能上是否具有保守性，我們構(gòu)建了OsFVE表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化擬南芥晚花突變體fve-1，進(jìn)行功能互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，但是，我們獲得的轉(zhuǎn)基因株最終都表現(xiàn)出晚花，而沒有表現(xiàn)出早花的互補(bǔ)表型，說明OsFVEcDNA并不能互補(bǔ)擬南芥FVE基因的突變。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，篩選培養(yǎng)基中的蔗糖對(duì)擬南芥晚花突變體fve-1的開花表型有影響，低濃度的蔗糖促進(jìn)fve-1開花