中文摘要
膨胀素(expansin)在细胞壁的膨胀和细胞生长中起重要作用,分离和克隆小麦膨胀素家族基因中的不同成员,获得相应的基因组序列,明确其内含子的组成和结构,查明其时空表达特点,初步筛选出受GA调控的家族成员,并通过转基因方法对1-2个膨胀素基因的功能进行分析,有可能将小麦膨胀素家族基因的表达与小麦重要经济性状(例如株高、叶片大小、根系长度、种子大小等)的发育联系起来,对于深入研究小麦这些重要经济性状的发育生物学基础具有重要的理论意义和应用前景。
结题摘要
膨胀素基因是一种诱导细胞壁在酸性环境条件下发生松弛和不可逆伸展的细胞壁蛋白,在细胞壁的膨胀过程中起重要作用,而且广泛参与植物生长发育各个过程。本研究采用简并性引物扩增及电子克隆方法,获得了3个膨胀素基因片段和18个具有ORF结构的膨胀素基因序列;在此基础上获得了17个膨胀素基因的基因组序列并对其内含子插入模式进行了分析;克隆得到4个基因的启动子序列并对2个基因的启动子活性进行了检测;同时利用RT-PCR对18个膨胀素基因的表达模式进行了分析并筛选得到4个GA调控的膨胀素家族成员;完成了小麦膨胀素基因TaEXPA1转化拟南芥的研究,发现T2代植株在苗期生长加快、开花期提前、株高增加。另外,克隆了小麦A、B、D三个基因组上的TaEXPB2基因的三个部分同源基因,并利用中国春的缺体-四体系、端体系和缺失系将这三个部分同源基因定位在染色体的1AL-1(0.17-0.46),1BL-6(0.32-0.47)、1DL-2(0.41-1)区域。分析了TaEXPB2基因部分同源基因之间的相对表达,结果表明:在所有小麦品种(系)中以TaEXPB2-1B基因表达量最高。
