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1、花生是世界范圍內(nèi)廣泛栽培的油料和經(jīng)濟(jì)作物,是21世紀(jì)全球最重要的四大油料作物之一?;ㄉ漠a(chǎn)量、品質(zhì)、抗病抗逆性等歷來是影響花生產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生產(chǎn)問題。這些性狀的發(fā)育是花生體內(nèi)基因在一定環(huán)境下基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果,尤其與花生種子(收獲器官)本身基因的表達(dá)調(diào)控緊密相關(guān)。為了解花生種子的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,我們實(shí)驗(yàn)室從應(yīng)用功能基因組學(xué)角度先后構(gòu)建了花生莢果和種子等不同發(fā)育時(shí)期的全長(zhǎng)文庫,并對(duì)花生種子表達(dá)基因做了初步篩選、規(guī)模測(cè)序和生物信息學(xué)分析
2、。在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)所篩選的六個(gè)與花生種子發(fā)育和抗性相關(guān)的基因進(jìn)行了較深入的研究,研究目的是了解這些相關(guān)基因在花生不同器官的表達(dá)特征、在種子不同發(fā)育階段的表達(dá)模式,以及基因表達(dá)與外界脅迫的關(guān)系,對(duì)基因的結(jié)構(gòu)功能、參與的代謝途徑和信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了生物信息學(xué)預(yù)測(cè),具體研究結(jié)果如下: 1.利用半定量RT-PCR技術(shù)分析了CEM1基因、LEA基因、ACRE19-like基因、GAPDH基因、PDH-E1ACPHA基因在花生果皮、種皮和
3、胚等器官不同發(fā)育階段(10 d,20 d,30 d,40 d,50 d和60 d)的表達(dá)模式。CEM1基因只在花生果實(shí)里表達(dá),特別是在果皮里有豐富的表達(dá),LEA-3D10基因在果皮里有明顯表達(dá),在其他組織表達(dá)不明顯,另一個(gè)LEA基因LEA-5H23在果皮里都表達(dá),在胚40到50天,種皮50天明顯表達(dá),ACRE19-like基因在果皮里有豐富的表達(dá),在種皮和胚里有少量表達(dá)或者不表達(dá),GAPDH基因在種皮、果皮、胚各個(gè)時(shí)期都有表達(dá),但是表達(dá)
4、量都不高,在果皮10天、胚40天里表達(dá)稍有明顯,PDH-E1ACPHA在種皮、果皮、胚各個(gè)時(shí)期都有表達(dá),其中果皮10天、60天、種皮60天、胚40至50天表達(dá)稍明顯。 2.利用半定量RT-PCR技術(shù)分析了CEM1基因、LEA基因、ACRE19-like基因、GAPDH基因、PDH-E1ACPHA基因在不同器官(根、莖、葉、花序、果針和幼果)的表達(dá)模式。結(jié)果表明CEM1基因只在幼果里有大量表達(dá),果針里有少量的表達(dá),在根、莖、葉里沒
5、有表達(dá),LEA-3D10基因在莖、葉、花序、果針均有明顯的表達(dá),在根中有微量表達(dá),LEA-5H23基因在根、莖、葉、花序、果針均沒有表達(dá),但在幼果里有明顯表達(dá),ACRE19-like基因在根、莖、葉、花序、果針里有少量的或者沒有表達(dá),GAPDH基因在根、莖、葉、花序、果針中都有表達(dá),表達(dá)量沒有明顯差異,PDH-E1ACPHA在根、莖、葉、花序、果針里都有表達(dá),但是表達(dá)量不高。 3.利用半定量RT-PCR技術(shù)分析了兩個(gè)LEA基因、
6、ACRE19-like基因在受到外界環(huán)境(干旱、低溫、水楊酸、ABA、乙烯利)誘導(dǎo)下的表達(dá)情況,結(jié)果表明:LEA基因在干旱、低溫、水楊酸、ABA誘導(dǎo)的不同時(shí)間情況下有表達(dá),但是表達(dá)量不同,ACRE19-like基因在低溫、干旱誘導(dǎo)的情況下有明顯的表達(dá),在水楊酸、ABA、乙烯利誘導(dǎo)下的不同時(shí)間有不同量的表達(dá)。 4.通過生物信息學(xué)分析了他們的分子量、等電點(diǎn)、疏水性、信號(hào)肽等方面的信息學(xué)分析,預(yù)測(cè)CEM1基因可能與花生的果皮發(fā)育有關(guān),
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